JP2007516826A - Modified catalyst support - Google Patents

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Abstract

摩滅耐性および/または脱集合耐性を示す改変触媒担体が提供される。担体スラリーを一ケイ酸の溶液で処理することを含む、改変触媒担体を作製するためのプロセスが提供される。Fischer−Tropsch合成における改変触媒単位対を含む触媒を使用するためのプロセスが提供される。1つの実施形態において、触媒組成物であって、以下:担体表面積1nm当たり約0.1個〜約10.6個のSiが上に堆積された担体材料であって、ここで、Si原子が酸素原子を介して担体材料に結合されている、担体、を含む、触媒組成物が提供される。A modified catalyst support that exhibits abrasion resistance and / or disassembly resistance is provided. A process is provided for making a modified catalyst support comprising treating the support slurry with a solution of monosilicic acid. A process is provided for using a catalyst comprising a modified catalytic unit pair in a Fischer-Tropsch synthesis. In one embodiment, a catalyst composition comprising the following: a support material having about 0.1 to about 10.6 Si deposited thereon per 1 nm 2 of support surface area, wherein Si atoms There is provided a catalyst composition comprising a support, wherein is attached to a support material through an oxygen atom.

Description

本発明は、摩滅耐性、および/または脱集合耐性、および/または再生可能性を示す改変された触媒担体に関する。本発明は、さらに、改変された触媒担体を作製するためのプロセスに関する。本発明は、さらに、Fischer−Tropsch合成における、摩滅耐性触媒、および/または脱集合耐性、および/または再生可能な担体を含むFischer−Tropsch触媒の使用に関する。   The present invention relates to a modified catalyst support that exhibits wear resistance and / or disassembly resistance and / or reproducibility. The invention further relates to a process for making a modified catalyst support. The invention further relates to the use of a Fischer-Tropsch catalyst comprising an abrasion resistant catalyst and / or a disassembly resistant and / or renewable support in Fischer-Tropsch synthesis.

(本発明の背景)
Fischer−Tropsch反応器において使用される支持された触媒(例えば、スラリー気泡カラム反応器および連続撹拌タンク反応器(「CSTR」)を含む)は、有意な衝突および摩滅力を引き起こす撹拌に供される。このような衝突および力は、経時的に触媒および/または触媒担体の摩滅を引き起こし得る、損傷機構を生じ得る。触媒および/または触媒担体の摩滅は、増加した触媒の要件に起因して操作費用を上昇させる。さらに、摩滅は、濾過によって除去されなければならない微粉を生じる。濾過プロセスは、微粉の除去に加えて活性触媒の喪失を生じ得、これにおって操作費用をさらに上昇させ得る。
(Background of the present invention)
Supported catalysts used in Fischer-Tropsch reactors (including, for example, slurry bubble column reactors and continuous stirred tank reactors (“CSTR”)) are subjected to agitation that causes significant impact and attrition forces . Such collisions and forces can cause damage mechanisms that can cause wear of the catalyst and / or catalyst support over time. Wear of the catalyst and / or catalyst support increases operating costs due to increased catalyst requirements. Furthermore, attrition produces fines that must be removed by filtration. The filtration process can result in loss of active catalyst in addition to fines removal, which can further increase operating costs.

固定床反応器において使用される触媒担体はまた、バッチ式または連続式の再生プロセスの間に移動および衝突に供され得る。結果として、いくらかの摩滅が固定床反応器で生じ得る。さらに、触媒担体(例えば、成形押し出し物)は、しばしば、触媒作製(例えば、担体上へのコバルト堆積)の間の認識可能な摩滅を示す。このような場合において、反応器の詰まりを妨げるために使用する前に、摩滅微粉は、触媒生成物から除去されなければならない。   The catalyst support used in the fixed bed reactor can also be subjected to movement and collision during a batch or continuous regeneration process. As a result, some attrition can occur in the fixed bed reactor. In addition, catalyst supports (eg, shaped extrudates) often exhibit appreciable wear during catalyst production (eg, cobalt deposition on the support). In such cases, the abraded fines must be removed from the catalyst product prior to use to prevent reactor clogging.

触媒摩滅を減少させるための試みは、非水性プロセスを含む。このようなプロセスは、使用されるシリケート化剤が水と迅速に反応する(これは、シリケートの、触媒担体の表面上または表面近くのヒドロキシル基またはオキサイド基との所望される反応を置換する)ので、非水性溶媒の使用を必要とする。   Attempts to reduce catalyst attrition include non-aqueous processes. Such a process is such that the silicateizing agent used reacts rapidly with water (this displaces the desired reaction of the silicate with hydroxyl or oxide groups on or near the surface of the catalyst support). So it requires the use of a non-aqueous solvent.

なお別の公知のプロセスは、支持される触媒の調製の間に代表的に遭遇する酸性水溶液中の担体の溶解度を抑制する目的で、テトラエトキシシリケートのエタノール(すなわち、非水性)溶液を使用して、触媒担体上にシリコンを堆積させる。   Yet another known process uses an ethanol (ie, non-aqueous) solution of tetraethoxysilicate for the purpose of suppressing the solubility of the support in acidic aqueous solutions typically encountered during the preparation of supported catalysts. Then, silicon is deposited on the catalyst support.

しかし、非水性溶媒の使用は、可燃性溶媒の商業的処理のための非常に特殊な装置および溶媒自体の費用を必要とする。   However, the use of non-aqueous solvents requires very specialized equipment for the commercial processing of flammable solvents and the cost of the solvent itself.

(発明の要旨)
本発明のいくつかの実施形態は、担体表面積1nm当たり約0.1個〜約10.6個のSiが上に堆積された担体材料を含む触媒組成物を提供し、ここで、Si原子が酸素原子を介して担体材料に結合されている。
(Summary of the Invention)
Some embodiments of the present invention provide a catalyst composition comprising a support material on which is deposited about 0.1 to about 10.6 Si per nm 2 of support surface area, wherein Si atoms Are bonded to the support material via oxygen atoms.

本発明の他の実施形態は、担体表面積1nm当たり約0.1個〜約10.6個のSiが上に堆積された担体材料を含む触媒組成物を提供し、ここで、ケイ素のうち約10wt%未満がポリマー形態である。 Another embodiment of the present invention provides a catalyst composition comprising a support material on which is deposited about 0.1 to about 10.6 Si per nm 2 of support surface area, wherein Less than about 10 wt% is in polymer form.

本発明のなお他の実施形態は、触媒担体を処理する方法を提供し、この方法は、以下:担体材料を、一ケイ酸を含む摩滅抑制組成物と接触させて、それによって、処理された触媒担体を提供する工程を包含する。   Yet another embodiment of the present invention provides a method of treating a catalyst support, the method comprising: contacting the support material with an anti-wear composition comprising monosilicic acid and thereby treated Providing a catalyst support.

本発明のなお他の実施形態は、Fisher−Tropschプロセスでの使用に適した触媒組成物を提供し、これは、以下のものの混合物または反応生成物を含む:担体材料と一ケイ酸を含む摩滅抑制組成物とを接触させることによって調製される摩滅耐性担体;コバルトと、Ca、Sc、Ba、La、Hf、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された第1改変剤とを含む触媒前駆体組成物;ならびにRu、Rh、Pd、Re、Ir、Pt、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも1つの活性化剤。   Yet another embodiment of the present invention provides a catalyst composition suitable for use in the Fisher-Tropsch process, which comprises a mixture or reaction product of: a wear material comprising a support material and monosilicic acid. A wear resistant support prepared by contacting with a suppressive composition; a catalyst precursor comprising cobalt and a first modifier selected from the group consisting of Ca, Sc, Ba, La, Hf, and combinations thereof A composition; and at least one activator selected from the group consisting of Ru, Rh, Pd, Re, Ir, Pt, and combinations thereof.

本発明のなお他の実施形態は、以下を含むFisher−Tropsch生成物を提供する:パラフィン蝋;および約20nm未満の直径を有する約50ppm未満のγアルミナ粒子:ここで、γアルミナ粒子の濃度は、一次濾過の後に決定される。   Yet another embodiment of the present invention provides a Fisher-Tropsch product comprising: paraffin wax; and less than about 50 ppm gamma alumina particles having a diameter less than about 20 nm: wherein the concentration of gamma alumina particles is , Determined after primary filtration.

本発明の第1の実施形態は、以下を含む触媒組成物を提供する:担体表面積1nm当たり約0.1個〜約10.6個のSiが上に堆積された担体材料を含む触媒組成物を提供し、ここで、Si原子が酸素原子を介して担体材料に結合されている。いくつかのこのような実施形態において、ケイ素は、約0.55 Si/nmと約5.0 Si/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積されている。あるいは、いくつかのこのような実施形態において、ケイ素は、約0.7 Si/nmと約3.5 Si/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積されている。いくつかの実施形態において、担体材料は、γアルミナ、ηアルミナ、θアルミナ、δアルミナ、ρアルミナ、アナターゼチタニア、ルチルチタニア、マグネシア、ジルコニア、III族元素の耐火性(refractory)酸化物、IV族元素の耐火性酸化物、V族元素の耐火性酸化物、VI族元素の耐火性酸化物、およびVIII族元素の耐火性酸化物ならびにこれらの混合物からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、担体材料は、予め形成される。好ましい実施形態において、担体材料は、集合したγアルミナである。なお他の実施形態において、担体材料は、アルミナ結合チタニアである。本発明のいくつかの実施形態において、触媒は再生されている。触媒組成物のいくつかの実施形態は、約12wt%と約30wt%との間のCo;約0.5wt%と約2wt%との間のCa、Sc、Ba、La、およびHfからなる群より選択される第1の添加剤;ならびに約0.03wt%と約0.3wt%との間の、Ru、Rh、Pd、Re、Ir、およびPtからなる群より選択される第2の添加剤をさらに含み得る。好ましい実施形態において、触媒組成物は、約12wt%と約30%との間のCo;約0.5wt%と約2wt%との間のLa;および約0.03wt%と約0.3wt%との間の、Ruをさらに含む。 A first embodiment of the present invention provides a catalyst composition comprising: a catalyst composition comprising a support material on which is deposited about 0.1 to about 10.6 Si per nm 2 of support surface area. Wherein an Si atom is bonded to the support material via an oxygen atom. In some such embodiments, silicon is deposited on the support material at a concentration between about 0.55 Si / nm 2 and about 5.0 Si / nm 2 . Alternatively, in some such embodiments, silicon is deposited on the support material at a concentration between about 0.7 Si / nm 2 and about 3.5 Si / nm 2 . In some embodiments, the support material is γ alumina, η alumina, θ alumina, δ alumina, ρ alumina, anatase titania, rutile titania, magnesia, zirconia, Group III element refractory oxide, Group IV It is selected from the group consisting of elemental refractory oxides, group V element refractory oxides, group VI element refractory oxides, and group VIII element refractory oxides and mixtures thereof. In some embodiments, the carrier material is preformed. In a preferred embodiment, the support material is aggregated gamma alumina. In still other embodiments, the support material is alumina bonded titania. In some embodiments of the invention, the catalyst has been regenerated. Some embodiments of the catalyst composition include a group consisting of between about 12 wt% and about 30 wt% Co; between about 0.5 wt% and about 2 wt% Ca, Sc, Ba, La, and Hf. A first additive selected from; and a second addition selected from the group consisting of Ru, Rh, Pd, Re, Ir, and Pt between about 0.03 wt% and about 0.3 wt% An agent may further be included. In a preferred embodiment, the catalyst composition comprises between about 12 wt% and about 30 wt% Co; between about 0.5 wt% and about 2 wt% La; and between about 0.03 wt% and about 0.3 wt%. Further including Ru.

本発明の別の実施形態は、担体表面積1nm当たり約0.1個〜約10.6個のSi/nmが上に堆積された担体材料を含む触媒組成物を提供し、ここで、ケイ素のうちの約10wt%未満がポリマー形態である。本発明のいくつかの実施形態において、ケイ素は、約0.55 Si/nmと約5.0 Si/nmとの間の濃度で、担体材料上に堆積される。本発明の代替の実施形態において、ケイ素は、約0.7 Si/nmと約3.5 Si/nmとの間の濃度で、担体材料上に堆積される。本発明のいくつかの実施形態において、担体材料は、γアルミナ、ηアルミナ、θアルミナ、δアルミナ、ρアルミナ、アナターゼチタニア、ルチルチタニア、マグネシア、ジルコニア、III族元素の耐火性酸化物、IV族元素の耐火性酸化物、V族元素の耐火性酸化物、VI族元素の耐火性酸化物、およびVIII族元素の耐火性酸化物ならびにこれらの混合物からなる群から選択される。本発明の好ましい実施形態において、担体材料は、集合したγアルミナである。本発明のいくつかの実施形態において、担体材料は、アルミナ結合チタニアである。本発明の特定の実施形態において、ケイ素のうちの約5wt%未満がポリマー形態で存在する。好ましい実施形態において、ケイ素のうちの約2.5wt%未満がポリマー形態で存在する。本発明のいくつかの実施形態において、触媒は、再生されている。好ましい実施形態において、担体材料が予め形成されている。本発明のなお他の好ましい実施形態において、触媒組成物は、約12wt%と約30%との間のCo;約0.5wt%と約2wt%との間のCa、Sc、Ba、La、およびHfからなる群より選択される第1の添加剤;ならびに約0.03wt%と約0.3wt%との間の、Ru、Rh、Pd、Re、Ir、およびPtからなる群より選択される第2の添加剤をさらに含む。本発明の最も好ましい実施形態において、触媒組成物は、約12wt%と約30%との間のCo;約0.5wt%と約2wt%との間のLa;および約0.03wt%と約0.3wt%との間の、Ruをさらに含む。 Another embodiment of the present invention provides a catalyst composition comprising a support material having deposited thereon from about 0.1 to about 10.6 Si / nm 2 per nm 2 of support surface area, wherein Less than about 10 wt% of silicon is in polymer form. In some embodiments of the invention, silicon is deposited on the support material at a concentration between about 0.55 Si / nm 2 and about 5.0 Si / nm 2 . In an alternative embodiment of the invention, silicon is deposited on the support material at a concentration between about 0.7 Si / nm 2 and about 3.5 Si / nm 2 . In some embodiments of the present invention, the support material is γ alumina, η alumina, θ alumina, δ alumina, ρ alumina, anatase titania, rutile titania, magnesia, zirconia, a refractory oxide of a group III element, a group IV It is selected from the group consisting of elemental refractory oxides, group V element refractory oxides, group VI element refractory oxides, and group VIII element refractory oxides and mixtures thereof. In a preferred embodiment of the invention, the support material is aggregated gamma alumina. In some embodiments of the invention, the support material is alumina bonded titania. In certain embodiments of the invention, less than about 5 wt% of silicon is present in polymer form. In preferred embodiments, less than about 2.5 wt% of silicon is present in polymer form. In some embodiments of the invention, the catalyst has been regenerated. In a preferred embodiment, the carrier material is preformed. In still other preferred embodiments of the present invention, the catalyst composition comprises between about 12 wt% and about 30% Co; between about 0.5 wt% and about 2 wt% Ca, Sc, Ba, La, And a first additive selected from the group consisting of Hf and Hf; and selected from the group consisting of Ru, Rh, Pd, Re, Ir, and Pt between about 0.03 wt% and about 0.3 wt% A second additive. In the most preferred embodiment of the present invention, the catalyst composition comprises between about 12 wt% and about 30% Co; between about 0.5 wt% and about 2 wt% La; and between about 0.03 wt% and about 0.03 wt%. Further comprises Ru, between 0.3 wt%.

本発明の別の実施形態は、触媒担体を処理する方法を提供し、この方法は、以下:担体材料を、一ケイ酸を含む摩滅抑制組成物と接触させて、それによって、処理された触媒担体を提供する工程を包含する。いくつかの実施形態において、処理された触媒担体は、約0.1 Si原子/nmと約10.60 Si原子/nmとの間の表面濃度を有する。1つの好ましい実施形態において、摩滅抑制組成物は、約0.02重量%と約5.4重量%の間のSiを含む。別の好ましい実施形態において、摩滅抑制組成物は、約0.2重量%と約5.4重量%の間のSiを含む。なお他の実施形態において、摩滅抑制組成物は、酸性条件下でシリケートを水と接触させることによって調製される。好ましい実施形態において、シリケートは、一ケイ酸を含む。なお他の実施形態において、一ケイ酸は、酸性条件下で、テトラエトキシシランと水とを接触させることによって調製される。本発明の方法のいくつかの実施形態において、シリケートは、オルトケイ酸ナトリウムまたはメタケイ酸ナトリウムであり、約0℃〜約5℃の範囲の温度においてpHは、約1.5〜約3.5の範囲である。本発明の方法のなお他の実施形態において、摩滅抑制組成物は、約0℃〜約95℃の範囲の温度で触媒担体に添加される。本発明の方法の特定の好ましい実施形態において、温度は、約0℃〜約10℃の範囲である。本発明の方法のいくつかの実施形態において、摩滅抑制組成物は、ポリケイ酸種を含む、ここで、一ケイ酸の濃度は、三ケイ酸およびより高次のケイ酸のポリマーの濃度より高い。本発明の方法のなお他の実施形態において、一ケイ酸は、摩滅抑制組成物中の優勢なケイ酸種である。本発明の方法のいくつかの実施形態において、担体材料は、予め形成されている。 Another embodiment of the present invention provides a method of treating a catalyst support, the method comprising: contacting the support material with an anti-wear composition comprising monosilicic acid, thereby treating the treated catalyst Providing a carrier. In some embodiments, the treated catalyst support has a surface concentration between about 0.1 Si atoms / nm 2 and about 10.60 Si atoms / nm 2 . In one preferred embodiment, the anti-wear composition comprises between about 0.02% and about 5.4% Si by weight. In another preferred embodiment, the anti-wear composition comprises between about 0.2% and about 5.4% Si by weight. In yet other embodiments, the anti-wear composition is prepared by contacting the silicate with water under acidic conditions. In a preferred embodiment, the silicate comprises monosilicic acid. In still other embodiments, monosilicic acid is prepared by contacting tetraethoxysilane and water under acidic conditions. In some embodiments of the methods of the present invention, the silicate is sodium orthosilicate or sodium metasilicate, and the pH is about 1.5 to about 3.5 at a temperature in the range of about 0 ° C to about 5 ° C. It is a range. In yet other embodiments of the method of the present invention, the antiwear composition is added to the catalyst support at a temperature in the range of about 0 ° C to about 95 ° C. In certain preferred embodiments of the method of the present invention, the temperature ranges from about 0 ° C to about 10 ° C. In some embodiments of the methods of the present invention, the anti-wear composition comprises a polysilicic acid species, wherein the concentration of monosilicic acid is higher than the concentration of trisilicic acid and higher order silicic acid polymers. . In yet another embodiment of the method of the present invention, monosilicic acid is the predominant silicic acid species in the antiwear composition. In some embodiments of the method of the present invention, the carrier material is preformed.

本発明のなお他の実施形態は、Fischer−Tropschプロセスにおける使用に適切な触媒組成物を提供し、これは、以下の混合物または反応生成物を含む:担体材料と一ケイ酸を含む摩滅抑制組成物とを接触させることによって調製される摩滅耐性担体;コバルトと、Ca、Sc、Ba、La、Hf、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された第1改変剤とを含む触媒前駆体組成物;ならびにRu、Rh、Pd、Re、Ir、Pt、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも1つの活性化剤。請求項36に記載の触媒組成物であって、ここで、この組成物は、代表的なFisher−Tropsch反応条件下で、約20nm未満の直径を有する粒子を実質的に含まない。本発明のFisher−Tropschプロセスにおける使用に適切な触媒組成物のいくつかの実施形態において、担体材料は、集合されたγアルミナを含む。Fisher−Tropschプロセスにおける使用に適切な触媒組成物のなお他の実施形態において、担体材料は、予め形成されている。   Yet another embodiment of the present invention provides a catalyst composition suitable for use in a Fischer-Tropsch process, which comprises the following mixture or reaction product: an anti-wear composition comprising a support material and monosilicic acid. A wear-resistant carrier prepared by contacting the product with a catalyst; a catalyst precursor composition comprising cobalt and a first modifier selected from the group consisting of Ca, Sc, Ba, La, Hf, and combinations thereof And at least one activator selected from the group consisting of Ru, Rh, Pd, Re, Ir, Pt, and combinations thereof; 37. The catalyst composition of claim 36, wherein the composition is substantially free of particles having a diameter of less than about 20 nm under typical Fisher-Tropsch reaction conditions. In some embodiments of catalyst compositions suitable for use in the Fisher-Tropsch process of the present invention, the support material comprises aggregated gamma alumina. In still other embodiments of catalyst compositions suitable for use in the Fisher-Tropsch process, the support material is preformed.

本発明のなお別の局面は、以下を含むFisher−Tropsch生成物を提供する:パラフィン蝋;および約20nm未満の直径を有する約50ppm未満のγアルミナ粒子:ここで、γアルミナ粒子の濃度は、一次濾過後に決定される。本発明のFisher−Tropsch生成物の特定の実施形態において、Fisher−Tropsch生成物は、再生されたFisher−Tropsch触媒を使用して作製される。   Yet another aspect of the invention provides a Fisher-Tropsch product comprising: paraffin wax; and less than about 50 ppm gamma alumina particles having a diameter less than about 20 nm: wherein the concentration of gamma alumina particles is Determined after primary filtration. In certain embodiments of the Fisher-Tropsch product of the present invention, the Fisher-Tropsch product is made using a regenerated Fisher-Tropsch catalyst.

本発明のなお別の局面において、触媒摩滅の発生およびひどさ(severity)を減少させるための方法が提供され、ここで、この方法は、以下の工程を包含する:担体表面積1nm当たり約0.1個〜約10.6個のSiを触媒担体表面上に堆積させる工程であって、ここで、Si原子が酸素原子を介して担体材料に結合される工程。本発明の触媒摩滅の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、ケイ素は、約0.55 Si/nmと約5.0/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積される。本発明の触媒摩滅の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、ケイ素は、約0.7 Si/nmと約3.5 Si/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積される。本発明の触媒摩滅の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、担体材料は、γアルミナ、ηアルミナ、θアルミナ、δアルミナ、ρアルミナ、アナターゼチタニア、ルチルチタニア、マグネシア、ジルコニア、III族元素の耐火性酸化物、IV族元素の耐火性酸化物、V族元素の耐火性酸化物、VI族元素の耐火性酸化物、およびVIII族元素の耐火性酸化物ならびにこれらの混合物からなる群から選択される。本発明の触媒摩滅の発生およびひどさを減少させるための方法の好ましい実施形態において、担体材料は、集合したγアルミナである。本発明の触媒摩滅の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、担体材料は、アルミナ結合チタニアである。 In yet another aspect of the present invention, a method is provided for reducing the occurrence and severity of catalyst attrition, wherein the method comprises the following steps: about 0.1 per 2 nm of support surface area. Depositing 1 to about 10.6 Si on the catalyst support surface, wherein Si atoms are bonded to the support material via oxygen atoms. In still other embodiments of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst attrition of the present invention, the silicon is a support material at a concentration between about 0.55 Si / nm 2 and about 5.0 / nm 2. Deposited on top. In yet another embodiment of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst attrition of the present invention, the silicon is supported at a concentration between about 0.7 Si / nm 2 and about 3.5 Si / nm 2. Deposited on the material. In yet another embodiment of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst wear of the present invention, the support material is γ alumina, η alumina, θ alumina, δ alumina, ρ alumina, anatase titania, rutile titania, magnesia, Zirconia, Group III element refractory oxide, Group IV element refractory oxide, Group V element refractory oxide, Group VI element refractory oxide, Group VIII element refractory oxide, and these Selected from the group consisting of mixtures. In a preferred embodiment of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst attrition of the present invention, the support material is aggregated gamma alumina. In yet another embodiment of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst attrition of the present invention, the support material is alumina bonded titania.

本発明のなお他の局面は、触媒摩滅の発生およびひどさを減少させるための方法を提供し、この方法は、以下の工程を包含する:担体表面積1nm当たり約0.1個〜約10.6個のSiを触媒担体表面上に堆積させる工程であって、ここで、約10wt%未満のケイ素がポリマー形態である工程。本発明の触媒摩滅の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、ケイ素は、約0.55 Si/nmと約5.0/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積される。本発明の触媒摩滅の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、ケイ素は、約0.7 Si/nmと約3.5 Si/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積される。本発明の触媒摩滅の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、担体材料は、γアルミナ、ηアルミナ、θアルミナ、δアルミナ、ρアルミナ、アナターゼチタニア、ルチルチタニア、マグネシア、ジルコニア、III族元素の耐火性酸化物、IV族元素の耐火性酸化物、V族元素の耐火性酸化物、VI族元素の耐火性酸化物、およびVIII族元素の耐火性酸化物ならびにこれらの混合物からなる群から選択される。本発明の触媒摩滅の発生およびひどさを減少させるための方法の好ましい実施形態において、担体材料は、集合したγアルミナである。本発明の触媒摩滅の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、担体材料は、アルミナ結合チタニアである。本発明の触媒摩滅の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、担体材料は、ケイ素のうちの約5wt%未満が、ポリマー形態で存在する。本発明の触媒摩滅の発生およびひどさを減少させるための方法の好ましい実施形態において、ケイ素のうちの約2.5wt%未満が、ポリマー形態である。 Yet another aspect of the present invention provides a method for reducing the occurrence and severity of catalyst attrition comprising the following steps: from about 0.1 to about 10 per nm 2 of support surface area. Depositing 6 Si on the surface of the catalyst support, wherein less than about 10 wt% silicon is in polymer form. In still other embodiments of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst attrition of the present invention, the silicon is a support material at a concentration between about 0.55 Si / nm 2 and about 5.0 / nm 2. Deposited on top. In yet another embodiment of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst attrition of the present invention, the silicon is supported at a concentration between about 0.7 Si / nm 2 and about 3.5 Si / nm 2. Deposited on the material. In yet another embodiment of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst wear of the present invention, the support material is γ alumina, η alumina, θ alumina, δ alumina, ρ alumina, anatase titania, rutile titania, magnesia, Zirconia, Group III element refractory oxide, Group IV element refractory oxide, Group V element refractory oxide, Group VI element refractory oxide, Group VIII element refractory oxide, and these Selected from the group consisting of mixtures. In a preferred embodiment of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst attrition of the present invention, the support material is aggregated gamma alumina. In yet another embodiment of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst attrition of the present invention, the support material is alumina bonded titania. In still other embodiments of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst attrition of the present invention, the support material is present in polymer form with less than about 5 wt% of silicon. In a preferred embodiment of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst wear of the present invention, less than about 2.5 wt% of silicon is in polymer form.

本発明の別の局面は、触媒担体材料の脱集合の発生およびひどさを減少させるための方法を提供し、この方法は、以下の工程を包含する:担体表面積1nm当たり約0.1個〜約10.6個のSiを触媒担体表面上に堆積させる工程であって、ここで、Si原子が酸素原子を介して担体材料に結合される工程。本発明の触媒担体材料の脱集合の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、ケイ素は、約0.55 Si/nmと約5.0/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積される。本発明の触媒担体材料の脱集合の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、ケイ素は、約0.7 Si/nmと約3.5 Si/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積される。本発明の触媒担体材料の脱集合の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、担体材料は、γアルミナ、ηアルミナ、θアルミナ、δアルミナ、ρアルミナ、アナターゼチタニア、ルチルチタニア、マグネシア、ジルコニア、III族元素の耐火性酸化物、IV族元素の耐火性酸化物、V族元素の耐火性酸化物、VI族元素の耐火性酸化物、およびVIII族元素の耐火性酸化物ならびにこれらの混合物からなる群から選択される。本発明の触媒担体材料の脱集合の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、担体材料は、集合したγアルミナである。本発明の触媒担体材料の脱集合の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、担体材料は、アルミナ結合チタニアである。 Another aspect of the present invention provides a method for reducing the occurrence and severity of catalyst support material disassembly comprising the following steps: from about 0.1 per 1 nm 2 of support surface area Depositing approximately 10.6 Si on the surface of the catalyst support, wherein Si atoms are bonded to the support material via oxygen atoms. In still other embodiments of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst support material disassembly of the present invention, the silicon is between about 0.55 Si / nm 2 and about 5.0 / nm 2 . Deposited on the support material at a concentration. In still other embodiments of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst support material de-aggregation of the present invention, the silicon is between about 0.7 Si / nm 2 and about 3.5 Si / nm 2. Deposited on the support material at a concentration of In yet another embodiment of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst support material desorption of the present invention, the support material is γ alumina, η alumina, θ alumina, δ alumina, ρ alumina, anatase titania, rutile. Titania, magnesia, zirconia, Group III element refractory oxide, Group IV element refractory oxide, Group V element refractory oxide, Group VI element refractory oxide, and Group VIII element refractory oxidation As well as a mixture thereof. In yet another embodiment of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst support material de-aggregation of the present invention, the support material is aggregated gamma alumina. In yet another embodiment of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst support material de-aggregation of the present invention, the support material is alumina-bound titania.

本発明のなお他の局面は、触媒担体材料の脱集合の発生およびひどさを減少させるための方法を提供し、この方法は、以下の工程を包含する:担体表面積1nm当たり約0.1個〜約10.6個のSiを触媒担体表面上に堆積させる工程であって、ここで、ケイ素のうちの約10wt%未満がポリマー形態である工程。本発明の触媒担体材料の脱集合の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、ケイ素は、約0.55 Si/nmと約5.0/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積される。本発明の触媒担体材料の脱集合の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、ケイ素は、約0.7 Si/nmと約3.5 Si/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積される。本発明の触媒担体材料の脱集合の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、担体材料は、γアルミナ、ηアルミナ、θアルミナ、δアルミナ、ρアルミナ、アナターゼチタニア、ルチルチタニア、マグネシア、ジルコニア、III族元素の耐火性酸化物、IV族元素の耐火性酸化物、V族元素の耐火性酸化物、VI族元素の耐火性酸化物、およびVIII族元素の耐火性酸化物ならびにこれらの混合物からなる群から選択される。本発明の触媒担体材料の脱集合の発生およびひどさを減少させるための方法の好ましい実施形態において、担体材料は、集合したγアルミナである。本発明の触媒担体材料の脱集合の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、担体材料は、アルミナ結合チタニアである。本発明の触媒担体材料の脱集合の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、ケイ素のうちの約5wt%未満が、ポリマー形態で存在する。本発明の触媒担体材料の脱集合の発生およびひどさを減少させるための方法のなお他の実施形態において、ケイ素のうちの約2.5wt%未満が、ポリマー形態である。 Yet another aspect of the invention provides a method for reducing the occurrence and severity of catalyst support material disassembly comprising the following steps: about 0.1 per 1 nm 2 of support surface area Depositing about 10.6 Si on the catalyst support surface, wherein less than about 10 wt% of the silicon is in polymer form. In still other embodiments of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst support material disassembly of the present invention, the silicon is between about 0.55 Si / nm 2 and about 5.0 / nm 2 . Deposited on the support material at a concentration. In still other embodiments of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst support material de-aggregation of the present invention, the silicon is between about 0.7 Si / nm 2 and about 3.5 Si / nm 2. Deposited on the support material at a concentration of In yet another embodiment of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst support material desorption of the present invention, the support material is γ alumina, η alumina, θ alumina, δ alumina, ρ alumina, anatase titania, rutile. Titania, magnesia, zirconia, Group III element refractory oxide, Group IV element refractory oxide, Group V element refractory oxide, Group VI element refractory oxide, and Group VIII element refractory oxidation As well as a mixture thereof. In a preferred embodiment of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst support material de-aggregation of the present invention, the support material is aggregated gamma alumina. In yet another embodiment of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst support material de-aggregation of the present invention, the support material is alumina-bound titania. In yet other embodiments of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst support material of the present invention, less than about 5 wt% of silicon is present in polymer form. In yet another embodiment of the method for reducing the occurrence and severity of catalyst support material of the present invention, less than about 2.5 wt% of the silicon is in polymer form.

(本発明の実施形態の説明)
用語「担体」は、アクセス可能なヒドロキシル基および/またはオキサイド基を有し、そして貫通可能な孔を有する、任意の予め形成された無機担体材料を意味する。担体は、本明細書中で使用される場合、任意の形状を有し得る。孔は、一般的に、最も大きな軸を横切って約5nmより大きな開口を有する。
(Description of Embodiment of the Present Invention)
The term “support” means any preformed inorganic support material that has accessible hydroxyl and / or oxide groups and has penetrable pores. The carrier, as used herein, can have any shape. The holes typically have openings larger than about 5 nm across the largest axis.

用語「予め形成された」は、ケイ素化合物での処理およびVIII族金属のような活性金属の含浸の前に、例えば、抽出、洗浄、乾燥、および粒子サイズの設定(setting)を含む形成をなされた触媒担体を意味する。用語「予め形成された」に含まれる触媒担体としては、例えば、噴霧乾燥された担体、押し出しされた担体、およびペレット化された担体が挙げられる。   The term “preformed” is formed prior to treatment with a silicon compound and impregnation with an active metal such as a Group VIII metal, including, for example, extraction, washing, drying, and particle size setting. Catalyst support. Catalyst supports included in the term “preformed” include, for example, spray dried supports, extruded supports, and pelletized supports.

用語「Fisher−Tropsch生成物」とは、FT合成プロセスによって合成ガスから形成され、プロセス条件において液体として合成反応器中に残る炭化水素の集合組成物を意味する。   The term “Fisher-Tropsch product” refers to the aggregate composition of hydrocarbons formed from synthesis gas by the FT synthesis process and remaining in the synthesis reactor as a liquid at process conditions.

用語「一次濾過」は、Fisher−Tropsch生成物がFT反応器を通過し、約5μmより大きい粒子を除去したときの、Fisher−Tropsch生成物の濾過を意味する。   The term “primary filtration” means the filtration of the Fisher-Tropsch product as the Fisher-Tropsch product passes through the FT reactor and removes particles larger than about 5 μm.

用語「パラフィン蝋」は、室温および室圧において半固体〜固体である未分枝−CH−鎖から主になる炭化水素を意味する。   The term “paraffin wax” means a hydrocarbon composed primarily of unbranched —CH— chains that are semi-solid to solid at room temperature and room pressure.

用語「酸素原子を介して担体材料に直接的に結合される」は、1つ以上の酸素原子に対する1つ以上の単結合を介する結合を意味し、各酸素原子は、担体材料の金属に単結合で結合している。   The term “directly bonded to the support material via an oxygen atom” means a bond via one or more single bonds to one or more oxygen atoms, each oxygen atom being bonded to a metal of the support material. It is connected with bond.

本発明のプロセスのいくつかの実施形態において、一ケイ酸(「MSA」)は、米国特許第2,588,389号の教示に従って調製される。本発明の好ましい実施形態において、MSAは、MSAの重合を最小にする条件下でなされる。このような条件は、当該分野において公知であり、このような条件の例は、上記で引用した参考文献において考察されている。本発明のいくつかの実施形態において、MSAは、約1.5と約3.5との間のpH、約0℃と約5℃との間の温度で、前駆体から形成される。いくつかの実施形態において、MSAは、約25℃までの温度で前駆体から形成される。好ましい実施形態において、MSAは、約0℃と約8℃との間の温度で前駆体から形成される;最も好ましい実施形態において、MSAは、約0℃と約5℃との間の温度で前駆体から形成される。前駆体は、シリケート(オルトケイ酸ナトリウムおよびメタケイ酸ナトリウムのような、ケイ酸ナトリウムを含む)の任意の水溶液であり得る。MSA溶液は、一般的に、溶液全体に対して、約0.1重量%〜約1.0重量%のSiを含む。MSAの形成に続いて、MSA溶液は、好ましくは、実行可能なできるだけ短い時間内で、担体と接触する。MSAは、非常に反応性であり、それら自身との反応、あるいは他の酸化表面(例えば、代表的な触媒担体の表面)との反応によって、ポリマーを容易に形成する。MSAおよび触媒担体の接触は、バッチ式混合によって、または担体材料の水性懸濁液へのMSA溶液の計量添加によって、生じ得る。バッチ式混合が使用される場合、担体溶液は、一般的に、MSAと担体粒子との間の接触を最大化するために、MSAの添加の間に激しく攪拌される。計量添加が使用される場合、MSAは、溶液全体に対して比較的低い濃度の未処理のMSAを維持することによって、自己重合を最小化し、かつMSAと担体との間の反応を支持する速度で添加される。それにもかかわらず、MSAといくらかの触媒担体(例えば、アルミナ)との間の反応は、MSA自己重合よりも速いものであり得る。このような場合において、MSAのバッチ式添加が使用され、混合物中においてより高い濃度のMSAが存在する場合でさえ、ケイ素のほぼ単層が担体粒子上に容易に堆積され得る。MSAおよび担体混合物は、MSAと担体粒子の表面との間の接触を促進するために、混合の間および/または混合の後に、攪拌(好ましくは、激しく攪拌)され得る。本発明の好ましい実施形態において、担体材料の水性懸濁液を形成するために使用される水の量が最小化され、激しい攪拌を可能にするのに必要な量のみが使用される。このような水の量は、使用される担体のタイプ、サイズおよび形状に従って、変化する。一般的に、MSA溶液は、引き続く処理の前に約1分間〜2時間以上の間、担体と接触され得る。MSA溶液は、約0℃と約95℃との間の範囲の温度で担体と接触され得る。   In some embodiments of the process of the present invention, monosilicic acid (“MSA”) is prepared according to the teachings of US Pat. No. 2,588,389. In a preferred embodiment of the invention, MSA is done under conditions that minimize the polymerization of MSA. Such conditions are well known in the art and examples of such conditions are discussed in the references cited above. In some embodiments of the invention, the MSA is formed from the precursor at a pH between about 1.5 and about 3.5, a temperature between about 0 ° C. and about 5 ° C. In some embodiments, the MSA is formed from the precursor at a temperature up to about 25 ° C. In preferred embodiments, the MSA is formed from the precursor at a temperature between about 0 ° C. and about 8 ° C .; in the most preferred embodiment, the MSA is at a temperature between about 0 ° C. and about 5 ° C. Formed from precursors. The precursor can be any aqueous solution of a silicate (including sodium silicate, such as sodium orthosilicate and sodium metasilicate). MSA solutions typically contain from about 0.1% to about 1.0% Si by weight relative to the total solution. Following the formation of MSA, the MSA solution is preferably contacted with the support in the shortest possible time. MSAs are very reactive and readily form polymers by reaction with themselves or with other oxidizing surfaces (eg, the surface of a typical catalyst support). Contact of the MSA and catalyst support can occur by batch mixing or by metered addition of the MSA solution to an aqueous suspension of the support material. When batch mixing is used, the carrier solution is generally vigorously stirred during the addition of MSA to maximize contact between the MSA and the carrier particles. When metered addition is used, MSA is a rate that minimizes self-polymerization and maintains the reaction between MSA and support by maintaining a relatively low concentration of untreated MSA relative to the total solution. Is added. Nevertheless, the reaction between MSA and some catalyst support (eg, alumina) can be faster than MSA self-polymerization. In such cases, batchwise addition of MSA is used, and even if a higher concentration of MSA is present in the mixture, an approximately monolayer of silicon can be easily deposited on the support particles. The MSA and carrier mixture may be stirred (preferably vigorously stirred) during and / or after mixing to facilitate contact between the MSA and the surface of the carrier particles. In a preferred embodiment of the invention, the amount of water used to form an aqueous suspension of the carrier material is minimized and only the amount necessary to allow vigorous stirring is used. The amount of such water will vary according to the type, size and shape of the carrier used. Generally, the MSA solution can be contacted with the carrier for about 1 minute to 2 hours or more prior to subsequent processing. The MSA solution can be contacted with the support at a temperature in the range between about 0 ° C. and about 95 ° C.

より高い温度が使用される場合、MSA試薬は、MSAと担体材料との間のより速い反応速度に起因して、より高い速度で担体スラリーに添加され得る。さらに、5℃より低い温度においてさえ、MSA試薬は、いくらかの自己重合を示す。ある程度のMSA自己重合が伴う場合でさえ、MSA試薬/担体スラリー混合物中の活性剤は、主に、ケイ酸のモノマー形態であるようである。MSAの低いポリマーの比較的迅速な加水分解(すなわち、解重合)が、低い未反応MSA濃度で観察されている。MSA添加の終わりにおいてさえ、未反応のシリケートの濃度が混合物中において約500ppmに上昇する場合、活性モノマーが優勢である。   If higher temperatures are used, the MSA reagent can be added to the support slurry at a higher rate due to the faster reaction rate between the MSA and the support material. In addition, even at temperatures below 5 ° C., MSA reagents show some self-polymerization. Even with some degree of MSA self-polymerization, the activator in the MSA reagent / carrier slurry mixture appears to be predominantly in the monomeric form of silicic acid. Relatively rapid hydrolysis (ie, depolymerization) of low MSA polymers has been observed at low unreacted MSA concentrations. Even at the end of the MSA addition, the active monomer predominates when the concentration of unreacted silicate increases to about 500 ppm in the mixture.

担体上へのMSAの結合に続いて、この混合物は、冷却され得、過剰の溶液がデカンテーションされ得、そして処理された担体が水で洗浄されて、過剰の酸が除去される。デカンテーション−洗浄のサイクルは、繰り返され得る。最終のデカンテーションに続いて、残りの濃密なスラリーが、乾燥および焼成(calcining)の前に濾過され得る。次いで、スラリーは、乾燥され、その後、約400℃〜約800℃の範囲の温度、好ましくは、約600℃で焼成される。   Following coupling of the MSA onto the support, the mixture can be cooled, excess solution can be decanted, and the treated support is washed with water to remove excess acid. The decantation-wash cycle can be repeated. Following the final decantation, the remaining dense slurry can be filtered prior to drying and calcining. The slurry is then dried and then calcined at a temperature in the range of about 400 ° C. to about 800 ° C., preferably about 600 ° C.

使用されるフィルター孔サイズは、一般的に、担体のサイズおよび形状に依存する。実際、濃密なスラリーは、濾過する必要が無く、むしろ、濃密なスラリーを脱水するために任意の多くの公知の技術のいずれかに供され得る。例えば、濃密なスラリーは、遠心分離され得る。代表的に、処理された担体材料は、約100℃〜約200℃の間の温度で、好ましくは、約150℃で、材料が流動性になるまで乾燥される。商業的な操作において、脱水されたスラリーは、乾燥され、連続的に焼成され得、焼成ゾーンの前面部分が、温度傾斜および流速の調整によって乾燥器として作用することが理解される。多くの適用において、担体は、少なくとも約1時間、焼成温度で維持される。   The filter pore size used will generally depend on the size and shape of the support. In fact, the dense slurry does not need to be filtered, but rather can be subjected to any of a number of known techniques for dewatering the dense slurry. For example, the dense slurry can be centrifuged. Typically, the treated support material is dried at a temperature between about 100 ° C. and about 200 ° C., preferably at about 150 ° C., until the material is flowable. In commercial operation, it is understood that the dewatered slurry can be dried and fired continuously, with the front portion of the firing zone acting as a dryer by adjusting the temperature ramp and flow rate. In many applications, the support is maintained at the firing temperature for at least about 1 hour.

用語「担体」および「担体材料」は、本明細書中において交換可能に使用される。本発明において有用な担体は、アクセス可能なヒドロキシル基またはオキシド基を有し、そしてFisher−Tropsch合成における使用のために必要な貫通可能な孔を有する、任意の形状(例えば、実質的に球形または押し出し物を含む)を有する任意の予め形成された無機粒子を含む。適切な担体材料の例としては、例えば、アルミナ(γアルミナ、ηアルミナ、θアルミナ、δアルミナ、およびρアルミナ)、アナターゼチタニアおよびルチルチタニア、マグネシア、ジルコニア、またはIII族元素、IV族元素、V族元素、VI族元素、およびVIII族元素から選択される他の耐火性酸化物が挙げられる。本発明に従う処理の前に、担体は、約0.025mm〜約0.2mmの範囲の直径または相当直径(equivalent diamete)を有し得る。担体材料に結合したSiの量は、約0.77 Si/nm〜約10.6 Si/nmの間の範囲であり得る。 The terms “carrier” and “carrier material” are used interchangeably herein. Supports useful in the present invention can be of any shape (eg, substantially spherical or round) having accessible hydroxyl or oxide groups and penetrating pores necessary for use in Fisher-Tropsch synthesis. Including any preformed inorganic particles having an extrudate). Examples of suitable support materials include, for example, alumina (γ alumina, η alumina, θ alumina, δ alumina, and ρ alumina), anatase titania and rutile titania, magnesia, zirconia, or group III elements, group IV elements, V Other refractory oxides selected from group elements, group VI elements, and group VIII elements. Prior to treatment in accordance with the present invention, the support may have a diameter in the range of about 0.025 mm to about 0.2 mm or an equivalent diameter. The amount of Si bound to the support material can range between about 0.77 Si / nm 2 to about 10.6 Si / nm 2 .

以前に記載されるように、一ケイ酸(Si(OH))は、温度、圧力およびシリケートの濃度に依存する重合の程度で、自己重合をし得る。結果として、ケイ酸の実用溶液の調製は、ケイ酸モノマーだけではなく、より高次のポリマー形態も含み得る。本発明の目的で最も有効な溶液は、最も低い濃度のより高次のポリマー形態から構成される。本発明の目的のために調製される溶液の品質(すなわち、より少ないポリマー形態、より多いモノマー形態、より高い溶液の品質)は、当該分野で公知のように、水性モリブデン酸ケイ素種の形成に基づく比色決定を使用して特徴付けられ得る。 As previously described, monosilicic acid (Si (OH) 4 ) can self-polymerize with a degree of polymerization that depends on temperature, pressure and silicate concentration. As a result, the preparation of a practical solution of silicic acid can include not only silicic acid monomers but also higher order polymer forms. The most effective solutions for the purposes of the present invention are composed of higher order polymer forms with the lowest concentration. The quality of the solution prepared for the purposes of the present invention (ie, less polymer form, more monomer form, higher solution quality) can be attributed to the formation of aqueous silicon molybdate species, as is known in the art. Can be characterized using colorimetric determination based.

MSA重合の程度は、当該分野で公知の分光技術を使用してモニターされ得る。1つの公知の分光方法は、SiOの低分子量ポリマーの解重合および黄色を有するケイモリブデン酸の形成に頼る。Si(OH)とモリブデン酸との反応は、非常に迅速である。Si(OH)の形成速度は、シリケートポリマーの長さ反比例する。従って、重合の程度が低くなれば低くなるほど、溶液がその最終の色強度に達するのがより速くなる。 The extent of MSA polymerization can be monitored using spectroscopic techniques known in the art. One known spectroscopic method relies on the depolymerization of low molecular weight polymers of SiO 2 and the formation of silicomolybdic acid having a yellow color. The reaction between Si (OH) 4 and molybdic acid is very rapid. The formation rate of Si (OH) 4 is inversely proportional to the length of the silicate polymer. Thus, the lower the degree of polymerization, the faster the solution will reach its final color intensity.

色の変化が410nmに設定された分光光度計を使用してモニターされたこの分光測定技術を使用して、いくつかの試験がなされた。MSAモノマーは、2分間未満でその最終の色に達した。MSA立方八量体(cubic octomer)は、その最終色に達するのに10分間よりも長い時間を必要とし、最初の2分間以内にその最終色の50%未満を示す。なお高次のポリマーは、それらの最終色強度を示すのにさらにより長い時間を必要とし、2分間以下でそれらの色の対応してより少ない割合を示す。本発明のいくつかの実施形態において、試験溶液は、2分以内にそれらの最終色の約80%に達し、6〜10分間以内にそれらの最終色に達した。最終色の>90%が5分間以内に発する場合に、溶液が使用に適しているとみなした。本発明の好ましい実施形態において、試験溶液は、2分間以内にそれらの色の>90%を生成したこのことは、開始時に非常に高いモノマー含有量を示す。   Several tests were made using this spectroscopic technique where the color change was monitored using a spectrophotometer set at 410 nm. The MSA monomer reached its final color in less than 2 minutes. The MSA cubic octamer requires more than 10 minutes to reach its final color and shows less than 50% of its final color within the first 2 minutes. It should be noted that higher order polymers require an even longer time to show their final color intensity and show a correspondingly lower proportion of their color in less than 2 minutes. In some embodiments of the invention, the test solutions reached about 80% of their final color within 2 minutes and reached their final color within 6-10 minutes. A solution was considered suitable for use if> 90% of the final color developed within 5 minutes. In a preferred embodiment of the invention, the test solutions produced> 90% of their color within 2 minutes, indicating a very high monomer content at the start.

処理された担体は、触媒(例えば、Fisher−Tropsch触媒)の調製のために使用され得る。多くの触媒調製法のいずれか(例えば、VIII金属の含浸)は、当該分野で公知であり、処理された担体とともに利用され得る。   The treated support can be used for the preparation of a catalyst, such as a Fisher-Tropsch catalyst. Any of a number of catalyst preparation methods (eg, VIII metal impregnation) are known in the art and may be utilized with the treated support.

本発明の摩滅耐性触媒担体を組み込むFisher−Tropsch触媒は、触媒活性量の触媒金属(通常、約1wt%と100wt%との間、好ましくは、2wt%と60wt%との間、最も好ましくは、約10wt%と約30wt%との間)を含む。促進剤および/または活性化剤が、触媒組成物に含まれ得、Fisher−Tropsch触媒におてい有用な促進剤および活性化剤は、当該分野において周知である。促進剤としては、例えば、ルテニウム、レニウム、白金、ハフニウム、セリウム、およびジルコニウムが挙げられる。促進剤および/または活性化剤は、通常、一次触媒金属の量よりも少ない量で存在する。   A Fisher-Tropsch catalyst incorporating the wear resistant catalyst support of the present invention has a catalytically active amount of catalytic metal (usually between about 1 wt% and 100 wt%, preferably between 2 wt% and 60 wt%, most preferably, Between about 10 wt% and about 30 wt%). Promoters and / or activators can be included in the catalyst composition, and promoters and activators useful in Fisher-Tropsch catalysts are well known in the art. Accelerators include, for example, ruthenium, rhenium, platinum, hafnium, cerium, and zirconium. The promoter and / or activator is usually present in an amount less than the amount of primary catalyst metal.

1つの代表的な触媒調製方法は、初期の湿気による含浸を利用する。例えば、硝酸コバルト塩は、チタニア担体、シリカ担体、またはアルミナ担体上へと初期の湿気によって含浸され得、必要に応じて、促進剤の含浸が続く。次いで、触媒は、金属塩をその対応する酸化物に変換するために、約250℃〜約500℃で焼成され得る。次いで、この酸化物は、この酸化物を元素形態または触媒形態の金属に実質的に還元するのに十分な時間の間、約300℃〜約500℃で、水素または水素含有ガスでの処理によって還元され得る。他の周知の触媒調製法は、米国特許第4,673,993号;同第4,717,702号;同第4,477,595号;同第4,663,305号;同第4,822,824号;同第5,036,032号;同第5,140,050号;同第5,252,613号;および同第5,292,705号に開示される方法である。   One typical catalyst preparation method utilizes initial moisture impregnation. For example, the cobalt nitrate salt can be impregnated with initial moisture onto a titania support, silica support, or alumina support, followed by impregnation of an accelerator, if necessary. The catalyst can then be calcined at about 250 ° C. to about 500 ° C. to convert the metal salt to its corresponding oxide. The oxide is then treated by treatment with hydrogen or a hydrogen-containing gas at a temperature from about 300 ° C. to about 500 ° C. for a time sufficient to substantially reduce the oxide to a metal in elemental or catalytic form. Can be reduced. Other known catalyst preparation methods are described in U.S. Pat. Nos. 4,673,993; 4,717,702; 4,477,595; 4,663,305; 822,824; 5,036,032; 5,140,050; 5,252,613; and 5,292,705.

本明細書中に記載されるように処理された担体は、未処理の担体よりも改善された摩滅耐性を示す。担体の相対摩滅耐性を計測するための1つの方法は、担体粒子が互いに高い頻度および十分なエネルギーで衝突して、担体粒子の粉砕を引き起こす可能性がある条件を作り出すための超音波プローブの使用に基づく。このような試験方法は、米国特許第6,262,132号において考察されている。図1は、担体上でのこのような超音波試験(このような担体の第1の処理されたサンプルおよび未処理のサンプルの両方)の結果を示す。図1の曲線は、超音波試験の前後のこれらのサンプルについての粒子サイズの関数としての累積体積%を示す。詳細には、菱形のデータ点で示される曲線は、超音波処理の前の未処理担体の粒子サイズ蓄積分布を示す;三角形のデータ点で示される曲線は、超音波処理前の第1の処理された担体の粒子サイズ蓄積分布を示す;四角形のデータ点で示される曲線は、超音波処理に続く未処理の担体の粒子サイズ蓄積分布を示す;「X」データ点で示される曲線は、超音波処理後の第1の処理された担体の粒子サイズ蓄積分布を示す。図1から見られ得るように、未処理の担体は、処理された担体によって示されるよりも小さな超音波処理後の粒子サイズへと、有意に大きく移動することを示す。同じ傾向は、図2で見られ、超音波試験後の未処理の担体は、超音波試験に続く第2の処理された担体よりも小さな粒子サイズへと、有意に大きく移動することを示す。図1および図2に示される実施例において使用される担体材料は、同じ材料であるが、このような材料の別のサンプルである。未処理のサンプルは、図1および2の両方で同じである。図1および2の両方を参照して、超音波試験後の未処理の担体は、直径20ミクロン未満の粒子の集団を示す。超音波試験後の処理された担体はまた20ミクロン未満の直径(または有効直径)を有する粒子を示すものの、処理された担体中の20ミクロン未満の集団は、未処理の担体で見られる量の約2分の1である。さらに、より小さな粒子サイズへの全体的な移動はまた、未処理の担体よりも、処理された担体において小さい。   A carrier treated as described herein exhibits improved abrasion resistance over an untreated carrier. One method for measuring the relative wear resistance of a carrier is to use an ultrasonic probe to create conditions that can cause carrier particles to collide with each other at a high frequency and with sufficient energy to cause grinding of the carrier particles. based on. Such a test method is discussed in US Pat. No. 6,262,132. FIG. 1 shows the results of such an ultrasonic test on a carrier (both first treated and untreated samples of such a carrier). The curve in FIG. 1 shows the cumulative volume% as a function of particle size for these samples before and after ultrasonic testing. Specifically, the curve indicated by the diamond data points represents the particle size accumulation distribution of the untreated carrier prior to sonication; the curve indicated by the triangle data points represents the first treatment prior to sonication. The curve indicated by the square data points represents the particle size accumulation distribution of the untreated carrier following sonication; the curve indicated by the “X” data points is Figure 2 shows the particle size accumulation distribution of a first treated carrier after sonication. As can be seen from FIG. 1, the untreated carrier shows a significantly greater migration to a smaller sonicated particle size than that exhibited by the treated carrier. The same trend can be seen in FIG. 2, showing that the untreated carrier after the ultrasound test moves significantly larger to a smaller particle size than the second treated carrier following the ultrasound test. The carrier material used in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is the same material, but is another sample of such material. The untreated sample is the same in both FIGS. Referring to both FIGS. 1 and 2, the untreated carrier after the ultrasound test shows a population of particles less than 20 microns in diameter. Although the treated carrier after ultrasonic testing also exhibits particles having a diameter (or effective diameter) of less than 20 microns, the population of less than 20 microns in the treated carrier is in the amount found in the untreated carrier. About one-half. Furthermore, the overall transfer to smaller particle sizes is also less in the treated carrier than in the untreated carrier.

上で考察された超音波試験は、未処理の担体サンプルで完了され、超音波試験の前後のこのようなサンプルの蓄積容積% 対 粒子サイズが図3に示される。次いで、蓄積容積% 対 粒子サイズは、6ヶ月後に超音波試験に供される未処理サンプルについて再測定された。粒子サイズ蓄積分布は、より初期の試験において測定された分布と実質的に同一のままであり、それによって、超音波試験が、優れた再現性で非常に厳密であることを示す。   The ultrasonic test discussed above is completed with an untreated carrier sample, and the% accumulated volume versus particle size of such a sample before and after the ultrasonic test is shown in FIG. The% accumulated volume versus particle size was then re-measured for untreated samples that were subjected to ultrasonic testing after 6 months. The particle size accumulation distribution remains substantially the same as the distribution measured in earlier tests, thereby indicating that the ultrasound test is very rigorous with excellent reproducibility.

摩滅する触媒粒子に加えて、Fisher−Tropsch生成物である蝋がまた、摩滅生成物よりも有意により小さなサイズの粒子を含み得ることが観察された。公知の方法に従う、これらの粒子のNMR分析は、これらの固体がγアルミナ結晶から実質的に構成されることを示す。公知の方法を使用して、これらの粒子のTEM分析は、任意の結晶軸に沿って約20nm未満のサイズを有する。このようなγアルミナ結晶は、触媒粒子からの脱集合フラグメントであることが考えられる。脱集合γアルミナフラグメントが摩滅生成物よりも有意に小さいサイズであるので、脱集合γアルミナは、摩滅生成物から分離され得る。脱集合γアルミナ生成物の組成は、元の触媒の組成とは異なる。触媒が代表的に約20wt%の元素のコバルト、および70wt%のAlという組成を有するものの、脱集合γアルミナ生成物は、コバルトが減っており、代表的には、約3wt%〜約4wt%の元素状Coおよび約95wt%のAlを含む。 In addition to the catalyst particles that wear away, it has been observed that the wax that is a Fisher-Tropsch product can also contain particles that are significantly smaller in size than the wear product. NMR analysis of these particles, according to known methods, shows that these solids consist essentially of gamma alumina crystals. Using known methods, TEM analysis of these particles has a size of less than about 20 nm along any crystal axis. Such γ-alumina crystals are considered to be disassembled fragments from the catalyst particles. Since the deassembled gamma alumina fragment is significantly smaller in size than the attrition product, the deassembled gamma alumina can be separated from the attrition product. The composition of the deassembled γ-alumina product is different from that of the original catalyst. Although the catalyst typically has a composition of about 20 wt% elemental cobalt and 70 wt% Al 2 O 3 , the de-aggregated γ-alumina product has reduced cobalt, typically about 3 wt% to About 4 wt% elemental Co and about 95 wt% Al 2 O 3 are included.

(実施例1−触媒サンプル1の調製)
MSA試薬溶液を、激しく攪拌しながら、94.9gのTEOSを4Lの酸性化脱塩水に迅速に添加して調製した。十分なHNOを水に添加して、pHを2.2と2.5との間にし、3℃と8℃との間に維持した。TEOS添加の15分後に、アリコートを取り出し、色変化の速度を試験した。完全な色の90%を越える色が、5分以内に発色した。別々に攪拌された加熱容器において、2Lの脱塩水中に懸濁された640gのアルミナを含むアルミナ担体のスラリーを加熱した。このスラリーを、MSA試薬の添加全体を通して50℃±5℃に維持し、これを、35ml/分の速度で添加した。MSA添加の完了に続いて、ケイ素の>95%がアルミナと反応するまで、スラリーを攪拌し、50℃±5℃に維持した。一旦反応が完了すると、攪拌を停止し、この固体を沈降させ、透明な母液を容器からデカンテーションした。残りの濃密なスラリーを減圧濾過して、溶液の残りを除去した。濾過した固体を、1.5cm未満の厚みまで乾燥トレイ上に広げ、140℃に保持されたオーブンで一晩乾燥させた。次いで、この乾燥粉末を、4時間、600℃で皿において焼成した。
(Example 1-Preparation of catalyst sample 1)
An MSA reagent solution was prepared by rapidly adding 94.9 g TEOS to 4 L acidified demineralized water with vigorous stirring. Sufficient HNO 3 was added to the water to maintain the pH between 2.2 and 2.5 and between 3 ° C. and 8 ° C. Aliquots were removed 15 minutes after TEOS addition and the rate of color change was tested. Over 90% of the full color developed within 5 minutes. In a separately stirred heating vessel, an alumina carrier slurry containing 640 g of alumina suspended in 2 L of demineralized water was heated. The slurry was maintained at 50 ° C. ± 5 ° C. throughout the addition of the MSA reagent, which was added at a rate of 35 ml / min. Following completion of the MSA addition, the slurry was stirred and maintained at 50 ° C. ± 5 ° C. until> 95% of the silicon reacted with the alumina. Once the reaction was complete, stirring was stopped, the solid was allowed to settle, and the clear mother liquor was decanted from the vessel. The remaining thick slurry was vacuum filtered to remove the rest of the solution. The filtered solid was spread on a drying tray to a thickness of less than 1.5 cm and dried overnight in an oven maintained at 140 ° C. The dry powder was then baked in a dish at 600 ° C. for 4 hours.

触媒を、焼成形態において20%Co、1%La、および0.1%Ruという名目組成を有するように調製した。200gの上記Si改変触媒担体を、スチームジャケット付き回転含浸容器に入れた。Co(NO・6HOおよび脱塩水から調製される飽和溶液を、先に調製した。172.5gのこの飽和Co溶液を、最初の含浸通過(impregnation pass)のために使用した。6.25gのLa(NO・6HOを20gの脱塩水中に溶解し、上記Co溶液と組み合わせた。回転容器中の担体に適用したときに、初期の湿潤粉末を生成するように、溶液の量を選択した。含浸粉末を、周囲温度で1時間、含浸器(impregnator)中でタンブリングし(tumble)、次いで、3時間にわたって蒸気乾燥させる。この粉末を室温に冷却し、秤量し、そして粉末の深さが≦2cmになるように、浅い焼成皿に移す。皿を電気加熱オーブンに置き、これを周囲温度から120℃に上昇させ、2時間120℃に維持し、2時間にわたって350℃に上昇させ、さらに2時間、350℃に維持する。周囲温度に冷却後、焼成粉末を再び、含浸容器に移す。187gの飽和コバルト溶液の第2のチャージに、Ru(NO)(NOの1.8gの13.5%Ru溶液を添加する。第2の含浸溶液を再び、タンブリングしている含浸器中の基材に適用し、最初の通過後のように乾燥および焼成する。 The catalyst was prepared to have a nominal composition of 20% Co, 1% La, and 0.1% Ru in the calcined form. 200 g of the Si modified catalyst support was placed in a rotary impregnation vessel with a steam jacket. A saturated solution prepared from Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O and demineralized water was prepared previously. 172.5 g of this saturated Co solution was used for the first impregnation pass. 6.25g of La a (NO 3) 3 · 6H 2 O was dissolved in demineralized water 20g, combined with the Co solution. The amount of solution was selected to produce an initial wet powder when applied to the carrier in a rotating vessel. The impregnated powder is tumbled in an impregnator for 1 hour at ambient temperature and then steam dried for 3 hours. The powder is cooled to room temperature, weighed and transferred to a shallow baking dish so that the powder depth is ≦ 2 cm. The dish is placed in an electric heating oven, which is raised from ambient temperature to 120 ° C., maintained at 120 ° C. for 2 hours, raised to 350 ° C. over 2 hours, and maintained at 350 ° C. for an additional 2 hours. After cooling to ambient temperature, the calcined powder is again transferred to the impregnation vessel. To a second charge of 187 g of saturated cobalt solution, add 1.8 g of 13.5% Ru solution of Ru (NO) (NO 3 ) 3 . The second impregnation solution is again applied to the substrate in the tumbling impregnator, dried and fired as after the first pass.

(実施例2−触媒サンプル2の調製)
MSA試薬溶液を、激しく攪拌しながら、73.6gのTEOSを667mLの酸性化脱塩水に迅速に添加して調製した。十分なHNOをこの水に添加して、pHを2.2と2.5との間にし、3℃と8℃との間に維持した。TEOS添加の15分後に、アリコートを取り出し、色変化の速度を試験した。完全な色の90%を越える色が、5分以内に生じた。別々に攪拌された加熱容器において、333mLの脱塩水中に懸濁された100gのアルミナを含むアルミナ担体のスラリーを加熱した。スラリーを、MSA試薬の添加全体を通して50℃±5℃に維持し、これを、5ml/分の速度で添加した。MSA添加の完了に続いて、ケイ素の>95%がアルミナと反応するまで、スラリーを攪拌し、50℃±5℃に維持した。一旦反応が完了すると、攪拌を停止し、この固体を沈降させ、透明な母液を容器からデカンテーションした。残りの濃密なスラリーを減圧濾過して、溶液の残りを除去した。濾過した固体を、1.5cm未満の厚みになるまで乾燥トレイ上に広げ、140℃に保持された静止マッフル炉において6時間乾燥させた。次いで、この乾燥粉末を、4時間、600℃で皿において焼成した。
(Example 2-Preparation of catalyst sample 2)
An MSA reagent solution was prepared by rapidly adding 73.6 g TEOS to 667 mL acidified demineralized water with vigorous stirring. Sufficient HNO 3 was added to the water to maintain the pH between 2.2 and 2.5 and between 3 ° C. and 8 ° C. Aliquots were removed 15 minutes after TEOS addition and the rate of color change was tested. Over 90% of the full color occurred within 5 minutes. In a separately stirred heating vessel, an alumina support slurry containing 100 g of alumina suspended in 333 mL of demineralized water was heated. The slurry was maintained at 50 ° C. ± 5 ° C. throughout the addition of the MSA reagent, which was added at a rate of 5 ml / min. Following completion of the MSA addition, the slurry was stirred and maintained at 50 ° C. ± 5 ° C. until> 95% of the silicon reacted with the alumina. Once the reaction was complete, stirring was stopped, the solid was allowed to settle, and the clear mother liquor was decanted from the vessel. The remaining thick slurry was vacuum filtered to remove the rest of the solution. The filtered solid was spread on a drying tray to a thickness of less than 1.5 cm and dried for 6 hours in a static muffle furnace maintained at 140 ° C. The dry powder was then baked in a dish at 600 ° C. for 4 hours.

触媒を、焼成形態において20%Co、1%La、および0.1%Ruの名目組成を有するように調製した。93.8gの上記Si改変触媒担体を、スチームジャケット付き回転含浸容器に入れた。Co(NO・6HOおよび脱塩水から調製される飽和溶液を、先に調製した。87.6gのこの飽和Co溶液を、最初の含浸通過のために使用した。4.08gのLa(NO・6HOを10gの脱塩水中に溶解し、Co溶液と組み合わせた。回転容器中の担体に添加したときに、初期の湿潤粉末を生成するように、溶液の量を選択する。含浸粉末を、周囲温度で1時間、含浸器中でタンブリングし、次いで、3時間にわたって蒸気乾燥させる。この粉末を室温に冷却し、秤量し、そして粉末の深さが≦2cmになるように、浅い焼成皿に移す。皿を電気加熱オーブンに置き、これを周囲温度から120℃に上昇させ、2時間120℃に維持し、2時間にわたって350℃に上昇させ、さらに2時間、350℃に維持する。周囲温度に冷却後、焼成粉末を再び、含浸容器に移す。87.5gの飽和コバルト溶液の第2のチャージに、Ru(NO)(NOの0.97gの13.5%Ru溶液を添加する。第2の含浸溶液を再び、タンブリングしている含浸器中の基材に適用し、最初の通過後のように乾燥および焼成する。 The catalyst was prepared to have a nominal composition of 20% Co, 1% La, and 0.1% Ru in the calcined form. 93.8 g of the Si modified catalyst support was placed in a rotary impregnation vessel with a steam jacket. A saturated solution prepared from Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O and demineralized water was prepared previously. 87.6 g of this saturated Co solution was used for the first impregnation pass. Was dissolved 4.08g of La a (NO 3) 3 · 6H 2 O in demineralized water 10 g, in combination with Co solution. The amount of solution is selected to produce an initial wet powder when added to the carrier in a rotating vessel. The impregnated powder is tumbled in an impregnator for 1 hour at ambient temperature and then steam dried for 3 hours. The powder is cooled to room temperature, weighed and transferred to a shallow baking dish so that the powder depth is ≦ 2 cm. The dish is placed in an electric heating oven, which is raised from ambient temperature to 120 ° C., maintained at 120 ° C. for 2 hours, raised to 350 ° C. over 2 hours, and maintained at 350 ° C. for an additional 2 hours. After cooling to ambient temperature, the calcined powder is again transferred to the impregnation vessel. To a second charge of 87.5 g of saturated cobalt solution, add 0.97 g of 13.5% Ru solution of Ru (NO) (NO 3 ) 3 . The second impregnation solution is again applied to the substrate in the tumbling impregnator, dried and fired as after the first pass.

(実施例3−触媒サンプル3の調製)
MSA試薬溶液を、激しく攪拌しながら、94.9gのTEOSを4Lの酸性化脱塩水に迅速に添加して調製した。十分なHNOを水に添加して、pHを2.2と2.5との間にし、3℃と8℃との間に維持した。TEOS添加の15分後に、アリコートを除去し、色変化の速度を試験した。完全な色の90%を越える色が、5分以内に生じた。2Lの脱塩水中に懸濁された640gのアルミナを含むアルミナ担体のスラリーをMSAに添加した。この混合物を50℃±5℃に加熱した。この混合物を、ケイ素の>95%がアルミナと反応するまで攪拌し、50℃±5℃に維持した。一旦反応が完了すると、攪拌を停止し、この固体を沈降させ、透明な母液を容器からデカンテーションした。残りの濃密なスラリーを減圧濾過して、溶液の残りを除去した。濾過した固体を、1.5cm未満の厚みまで乾燥トレイ上に広げ、140℃に保持されたオーブンにおいて一晩乾燥させた。次いで、この乾燥粉末を、4時間、600℃で皿において焼成した。
(Example 3-Preparation of catalyst sample 3)
An MSA reagent solution was prepared by rapidly adding 94.9 g TEOS to 4 L acidified demineralized water with vigorous stirring. Sufficient HNO 3 was added to the water to maintain the pH between 2.2 and 2.5 and between 3 ° C. and 8 ° C. An aliquot was removed 15 minutes after the addition of TEOS and the rate of color change was tested. Over 90% of the full color occurred within 5 minutes. A slurry of alumina support containing 640 g of alumina suspended in 2 L of demineralized water was added to the MSA. The mixture was heated to 50 ° C. ± 5 ° C. The mixture was stirred and maintained at 50 ° C. ± 5 ° C. until> 95% of the silicon reacted with the alumina. Once the reaction was complete, stirring was stopped, the solid was allowed to settle, and the clear mother liquor was decanted from the vessel. The remaining thick slurry was vacuum filtered to remove the rest of the solution. The filtered solid was spread on a drying tray to a thickness of less than 1.5 cm and dried overnight in an oven maintained at 140 ° C. The dry powder was then baked in a dish at 600 ° C. for 4 hours.

触媒を、焼成形態において20%Co、1%La、および0.1%Ruの名目組成を有するように調製した。200gの上記Si改変触媒担体を、スチームジャケット付き回転含浸容器に入れた。Co(NO・6HOおよび脱塩水から調製される飽和溶液を、先に調製した。172.5gのこの飽和Co溶液を、最初の含浸通過のために使用した。6.25gのLa(NO・6HOを20gの脱塩水中に溶解し、Co溶液と組み合わせた。回転容器中の担体に添加したとき、初期の湿潤粉末を生成するように、溶液の量を選択した。含浸粉末を、周囲温度で1時間、含浸器中でタンブリングし、次いで、3時間にわたって蒸気乾燥させる。粉末を室温に冷却し、秤量し、そして粉末の深さが≦2cmになるように、浅い焼成皿に移す。皿を電気加熱オーブンに置き、これを周囲温度から120℃に上昇させ、2時間120℃に維持し、2時間にわたって350℃に上昇させ、さらに2時間、350℃に維持する。周囲温度に冷却後、焼成粉末を再び、含浸容器に移す。187gの飽和コバルト溶液の第2のチャージに、Ru(NO)(NOの1.8gの13.5%Ru溶液を添加する。第2の含浸溶液を再び、タンブリングしている含浸器中の基材に適用し、最初の通過後のように乾燥および焼成する。 The catalyst was prepared to have a nominal composition of 20% Co, 1% La, and 0.1% Ru in the calcined form. 200 g of the Si modified catalyst support was placed in a rotary impregnation vessel with a steam jacket. A saturated solution prepared from Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O and demineralized water was prepared previously. 172.5 g of this saturated Co solution was used for the first impregnation pass. 6.25 g La (NO 3 ) 3 · 6H 2 O was dissolved in 20 g demineralized water and combined with the Co solution. The amount of solution was selected to produce an initial wet powder when added to the carrier in a rotating vessel. The impregnated powder is tumbled in an impregnator for 1 hour at ambient temperature and then steam dried for 3 hours. Cool the powder to room temperature, weigh and transfer to a shallow baking dish so that the depth of the powder is ≦ 2 cm. The dish is placed in an electric heating oven, which is raised from ambient temperature to 120 ° C., maintained at 120 ° C. for 2 hours, raised to 350 ° C. over 2 hours, and maintained at 350 ° C. for an additional 2 hours. After cooling to ambient temperature, the calcined powder is again transferred to the impregnation vessel. To a second charge of 187 g of saturated cobalt solution, add 1.8 g of 13.5% Ru solution of Ru (NO) (NO 3 ) 3 . The second impregnation solution is again applied to the substrate in the tumbling impregnator, dried and fired as after the first pass.

(実施例4−触媒サンプル4の調製)
MSA試薬溶液を、激しく攪拌しながら、38gのTEOSを1.62Lの酸性化脱塩水に迅速に添加して調製した。十分なHNOを水に添加して、pHを2.2と2.5との間にし、3℃と8℃との間に維持した。TEOS添加の15分後に、アリコートを除去し、色変化の速度を試験した。90%を越える完全な色は、5分以内に生じた。このMSA溶液を冷却し続け、約60時間維持した。768mlの脱塩水中に懸濁された640gのアルミナを含むアルミナ担体のスラリーをMSAに添加した。この混合物を50℃±5℃に加熱した。この混合物を、ケイ素の>95%がアルミナと反応するまで攪拌し、50℃±5℃に維持した。一旦反応が完了すると、攪拌を停止し、この固体を沈降させ、透明な母液を容器からデカンテーションした。残りの濃密なスラリーを減圧濾過して、溶液の残りを除去した。濾過した固体を、1.5cm未満の厚みまで乾燥トレイ上に広げ、140℃に保持されたオーブンにおいて一晩乾燥させた。次いで、この乾燥粉末を、4時間、600℃で皿において焼成した。
(Example 4-Preparation of catalyst sample 4)
An MSA reagent solution was prepared by rapidly adding 38 g of TEOS to 1.62 L of acidified demineralized water with vigorous stirring. Sufficient HNO 3 was added to the water to maintain the pH between 2.2 and 2.5 and between 3 ° C. and 8 ° C. An aliquot was removed 15 minutes after the addition of TEOS and the rate of color change was tested. Full color above 90% occurred within 5 minutes. The MSA solution continued to cool and was maintained for about 60 hours. A slurry of alumina support containing 640 g of alumina suspended in 768 ml of demineralized water was added to the MSA. The mixture was heated to 50 ° C. ± 5 ° C. The mixture was stirred and maintained at 50 ° C. ± 5 ° C. until> 95% of the silicon reacted with the alumina. Once the reaction was complete, stirring was stopped, the solid was allowed to settle, and the clear mother liquor was decanted from the vessel. The remaining thick slurry was vacuum filtered to remove the rest of the solution. The filtered solid was spread on a drying tray to a thickness of less than 1.5 cm and dried overnight in an oven maintained at 140 ° C. The dry powder was then baked in a dish at 600 ° C. for 4 hours.

触媒を、焼成形態において20%Co、1%La、および0.1%Ruの名目組成を有するように調製した。200gのSi改変触媒担体を、スチームジャケット付き回転含浸容器に入れた。Co(NO・6HOおよび脱塩水から調製される飽和溶液を、先に調製した。172.5gのこの飽和Co溶液を、最初の含浸通過のために使用した。6.25gのLa(NO・6HOを20gの脱塩水中に溶解し、Co溶液と組み合わせた。回転容器中の担体に添加する場合に、初期の湿潤粉末を生成するように、溶液の量を選択した。含浸粉末を、周囲温度で1時間、含浸器中でタンブリングし、次いで、3時間にわたって蒸気乾燥させた。粉末を室温に冷却し、秤量し、そして粉末の深さが≦2cmになるように、浅い焼成皿に移す。皿を電気加熱オーブンに置き、これを周囲温度から120℃に上昇させ、2時間120℃に維持し、2時間にわたって350℃に上昇させ、さらに2時間、350℃に維持する。周囲温度に冷却後、焼成粉末を再び、含浸容器に移す。194gの飽和コバルト溶液の第2のチャージに、Ru(NO)(NOの1.82gの13.5%Ru溶液を添加する。第2の含浸溶液を再び、タンブリングしている含浸器中の基材に適用し、最初の通過に従うように乾燥および焼成した。 The catalyst was prepared to have a nominal composition of 20% Co, 1% La, and 0.1% Ru in the calcined form. 200 g Si modified catalyst support was placed in a rotary impregnation vessel with a steam jacket. A saturated solution prepared from Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O and demineralized water was prepared previously. 172.5 g of this saturated Co solution was used for the first impregnation pass. 6.25 g La (NO 3 ) 3 · 6H 2 O was dissolved in 20 g demineralized water and combined with the Co solution. The amount of solution was selected to produce an initial wet powder when added to the carrier in a rotating vessel. The impregnated powder was tumbled in an impregnator for 1 hour at ambient temperature and then steam dried for 3 hours. Cool the powder to room temperature, weigh and transfer to a shallow baking dish so that the depth of the powder is ≦ 2 cm. The dish is placed in an electric heating oven, which is raised from ambient temperature to 120 ° C., maintained at 120 ° C. for 2 hours, raised to 350 ° C. over 2 hours, and maintained at 350 ° C. for an additional 2 hours. After cooling to ambient temperature, the calcined powder is again transferred to the impregnation vessel. To a second charge of 194 g of saturated cobalt solution, add 1.82 g of 13.5% Ru solution of Ru (NO) (NO 3 ) 3 . The second impregnation solution was again applied to the substrate in the tumbling impregnator, dried and fired to follow the first pass.

(実施例5−触媒サンプル5の調製)
MSA試薬溶液を、激しく攪拌しながら、38gのTEOSを1.62Lの酸性化脱塩水に迅速に添加して調製した。十分なHNOを水に添加して、pHを2.2と2.5との間にし、3℃と8℃との間に維持した。TEOS添加の15分後に、アリコートを除去し、色変化の速度を試験した。90%を越える完全な色は、5分以内に生じた。768mlの脱塩水中に懸濁された640gのアルミナを含むアルミナ担体のスラリーをMSAに添加した。この混合物を50℃±5℃に加熱した。この混合物を、>95%のケイ素がアルミナと反応するまで攪拌し、50℃±5℃に維持した。一旦反応が完了すると、攪拌を停止し、この固体を沈降させ、透明な母液を容器からデカンテーションした。残りの濃密なスラリーを減圧濾過して、溶液の残りを除去した。濾過した固体を、1.5cm未満の厚みまで乾燥トレイ上に広げ、140℃に保持されたオーブンにおいて一晩乾燥させた。次いで、この乾燥粉末を、4時間、600℃で皿において焼成した。
(Example 5-Preparation of catalyst sample 5)
An MSA reagent solution was prepared by rapidly adding 38 g of TEOS to 1.62 L of acidified demineralized water with vigorous stirring. Sufficient HNO 3 was added to the water to maintain the pH between 2.2 and 2.5 and between 3 ° C. and 8 ° C. An aliquot was removed 15 minutes after the addition of TEOS and the rate of color change was tested. Full color above 90% occurred within 5 minutes. A slurry of alumina support containing 640 g of alumina suspended in 768 ml of demineralized water was added to the MSA. The mixture was heated to 50 ° C. ± 5 ° C. The mixture was stirred until> 95% silicon reacted with the alumina and maintained at 50 ° C. ± 5 ° C. Once the reaction was complete, stirring was stopped, the solid was allowed to settle, and the clear mother liquor was decanted from the vessel. The remaining thick slurry was vacuum filtered to remove the rest of the solution. The filtered solid was spread on a drying tray to a thickness of less than 1.5 cm and dried overnight in an oven maintained at 140 ° C. The dry powder was then baked in a dish at 600 ° C. for 4 hours.

触媒を、焼成形態において20%Co、1%La、および0.1%Ruの名目組成を有するように調製した。200gのSi改変触媒担体を、スチームジャケット付き回転含浸容器に入れた。Co(NO・6HOおよび脱塩水から調製される飽和溶液を、先に調製した。172.5gのこの飽和Co溶液を、最初の含浸通過のために使用した。6.25gのLa(NO・6HOを20gの脱塩水中に溶解し、Co溶液と組み合わせた。回転容器中の担体に添加する場合に、初期の湿潤粉末を生成するように、溶液の量を選択した。含浸粉末を、周囲温度で1時間、含浸器中でタンブリングし、次いで、3時間にわたって蒸気乾燥させた。粉末を室温に冷却し、秤量し、そして粉末の深さが≦2cmになるように、浅い焼成皿に移す。皿を電気加熱オーブンに置き、これを周囲温度から120℃に上昇させ、2時間120℃に維持し、2時間にわたって350℃に上昇させ、さらに2時間、350℃に維持する。周囲温度に冷却後、焼成粉末を再び、含浸容器に移す。192gの飽和コバルト溶液の第2のチャージに、Ru(NO)(NOの1.82gの13.5%Ru溶液を添加する。この第2の含浸溶液を再び、タンブリングしている含浸器中の基材に適用し、最初の通過に従うように乾燥および焼成した。 The catalyst was prepared to have a nominal composition of 20% Co, 1% La, and 0.1% Ru in the calcined form. 200 g Si modified catalyst support was placed in a rotary impregnation vessel with a steam jacket. A saturated solution prepared from Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O and demineralized water was prepared previously. 172.5 g of this saturated Co solution was used for the first impregnation pass. 6.25 g La (NO 3 ) 3 · 6H 2 O was dissolved in 20 g demineralized water and combined with the Co solution. The amount of solution was selected to produce an initial wet powder when added to the carrier in a rotating vessel. The impregnated powder was tumbled in an impregnator for 1 hour at ambient temperature and then steam dried for 3 hours. Cool the powder to room temperature, weigh and transfer to a shallow baking dish so that the depth of the powder is ≦ 2 cm. The dish is placed in an electric heating oven, which is raised from ambient temperature to 120 ° C., maintained at 120 ° C. for 2 hours, raised to 350 ° C. over 2 hours, and maintained at 350 ° C. for an additional 2 hours. After cooling to ambient temperature, the calcined powder is again transferred to the impregnation vessel. To a second charge of 192 g saturated cobalt solution, add 1.82 g of 13.5% Ru solution of Ru (NO) (NO 3 ) 3 . This second impregnation solution was again applied to the substrate in the tumbling impregnator, dried and fired to follow the first pass.

(実施例6−触媒サンプル6の調製)
MSA試薬溶液を、激しく攪拌しながら、94.9gのTEOSを4Lの酸性化脱塩水に迅速に添加して調製した。十分なHNOを水に添加して、pHを2.2と2.5との間にし、室温〜22℃に維持した。TEOS添加の15分後に、アリコートを除去し、色変化の速度を試験した。90%を越える完全な色は、5分以内に生じた。640gのアルミナをMSAに添加した。この混合物を50℃±5℃に加熱した。この混合物を、>95%のケイ素がアルミナと反応するまで攪拌し、50℃±5℃に維持した。一旦反応が完了すると、攪拌を停止し、この固体を沈降させ、透明な母液を容器からデカンテーションした。残りの濃密なスラリーを減圧濾過して、溶液の残りを除去した。濾過した固体を、1.5cm未満の厚みまで乾燥トレイ上に広げ、140℃に保持されたオーブンにおいて一晩乾燥させた。次いで、この乾燥粉末を、4時間、600℃で皿において焼成した。
Example 6 Preparation of Catalyst Sample 6
An MSA reagent solution was prepared by rapidly adding 94.9 g TEOS to 4 L acidified demineralized water with vigorous stirring. Sufficient HNO 3 was added to the water to bring the pH between 2.2 and 2.5 and maintained at room temperature to 22 ° C. An aliquot was removed 15 minutes after the addition of TEOS and the rate of color change was tested. Full color above 90% occurred within 5 minutes. 640 g of alumina was added to the MSA. The mixture was heated to 50 ° C. ± 5 ° C. The mixture was stirred until> 95% silicon reacted with the alumina and maintained at 50 ° C. ± 5 ° C. Once the reaction was complete, stirring was stopped, the solid was allowed to settle, and the clear mother liquor was decanted from the vessel. The remaining thick slurry was vacuum filtered to remove the rest of the solution. The filtered solid was spread on a drying tray to a thickness of less than 1.5 cm and dried overnight in an oven maintained at 140 ° C. The dry powder was then baked in a dish at 600 ° C. for 4 hours.

触媒を、焼成形態において20%Co、1%La、および0.1%Ruの名目組成を有するように調製した。200gのSi改変触媒担体を、スチームジャケット付き回転含浸容器に入れた。Co(NO・6HOおよび脱塩水から調製される飽和溶液を、先に調製した。172.5gのこの飽和Co溶液を、最初の含浸通過のために使用した。6.25gのLa(NO・6HOを20gの脱塩水中に溶解し、Co溶液と組み合わせた。回転容器中の担体に添加する場合に、初期の湿潤粉末を生成するように、溶液の量を選択した。含浸粉末を、周囲温度で1時間、含浸器中でタンブリングし、次いで、3時間にわたって蒸気乾燥させた。粉末を室温に冷却し、秤量し、そして粉末の深さが≦2cmになるように、浅い焼成皿に移す。皿を電気加熱オーブンに置き、これを周囲温度から120℃に上昇させ、2時間120℃に維持し、2時間にわたって350℃に上昇させ、さらに2時間、350℃に維持する。周囲温度に冷却後、焼成粉末を再び、含浸容器に移す。187gの飽和コバルト溶液の第2のチャージに、Ru(NO)(NOの1.8gの13.5%Ru溶液を添加する。この第2の含浸溶液を再び、タンブリングしている含浸器中の基材に適用し、最初の通過に従うように乾燥および焼成した。 The catalyst was prepared to have a nominal composition of 20% Co, 1% La, and 0.1% Ru in the calcined form. 200 g Si modified catalyst support was placed in a rotary impregnation vessel with a steam jacket. A saturated solution prepared from Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O and demineralized water was prepared previously. 172.5 g of this saturated Co solution was used for the first impregnation pass. 6.25 g La (NO 3 ) 3 · 6H 2 O was dissolved in 20 g demineralized water and combined with the Co solution. The amount of solution was selected to produce an initial wet powder when added to the carrier in a rotating vessel. The impregnated powder was tumbled in an impregnator for 1 hour at ambient temperature and then steam dried for 3 hours. Cool the powder to room temperature, weigh and transfer to a shallow baking dish so that the depth of the powder is ≦ 2 cm. The dish is placed in an electric heating oven, which is raised from ambient temperature to 120 ° C., maintained at 120 ° C. for 2 hours, raised to 350 ° C. over 2 hours, and maintained at 350 ° C. for an additional 2 hours. After cooling to ambient temperature, the calcined powder is again transferred to the impregnation vessel. To a second charge of 187 g of saturated cobalt solution, add 1.8 g of 13.5% Ru solution of Ru (NO) (NO 3 ) 3 . This second impregnation solution was again applied to the substrate in the tumbling impregnator, dried and fired to follow the first pass.

(実施例7−触媒サンプル7の調製)
MSA試薬溶液を、激しく攪拌しながら、89.3gのTEOSを2Lの酸性化脱塩水に迅速に添加して調製した。十分なHNOを水に添加して、pHを2.2と2.5との間にし、3℃と8℃との間に維持した。TEOS添加の15分後に、アリコートを除去し、色変化の速度を試験した。90%を越える完全な色は、5分以内に生じた。別の攪拌加熱容器に、1Lの脱塩水中に懸濁された300gのアルミナを含むアルミナ担体のスラリーを加熱した。このスラリーをMSA試薬の添加(これは、15ml/分の速度で添加された)の間中、50℃±5℃に保持した。MSA添加の完了後、このスラリーを、>95%のケイ素をアルミナと反応するまで攪拌し、50℃±5℃に維持した。一旦反応が完了すると、攪拌を停止し、この固体を沈降させ、透明な母液を容器からデカンテーションした。残りの濃密なスラリーを減圧濾過して、溶液の残りを除去した。濾過した固体を、1.5cm未満の厚みまで乾燥トレイ上に広げ、140℃に保持された静止マッフル炉において6時間乾燥させた。次いで、この乾燥粉末を、4時間、600℃で皿において焼成した。
Example 7-Preparation of catalyst sample 7
An MSA reagent solution was prepared by rapidly adding 89.3 g TEOS to 2 L acidified demineralized water with vigorous stirring. Sufficient HNO 3 was added to the water to maintain the pH between 2.2 and 2.5 and between 3 ° C. and 8 ° C. An aliquot was removed 15 minutes after the addition of TEOS and the rate of color change was tested. Full color above 90% occurred within 5 minutes. In a separate stirred and heated vessel, an alumina carrier slurry containing 300 g of alumina suspended in 1 L of demineralized water was heated. The slurry was held at 50 ° C. ± 5 ° C. throughout the addition of the MSA reagent, which was added at a rate of 15 ml / min. After completion of the MSA addition, the slurry was stirred and maintained at 50 ° C. ± 5 ° C. until> 95% silicon reacted with the alumina. Once the reaction was complete, stirring was stopped, the solid was allowed to settle, and the clear mother liquor was decanted from the vessel. The remaining thick slurry was vacuum filtered to remove the rest of the solution. The filtered solid was spread on a drying tray to a thickness of less than 1.5 cm and dried for 6 hours in a static muffle furnace maintained at 140 ° C. The dry powder was then baked in a dish at 600 ° C. for 4 hours.

触媒を、焼成形態において20%Co、1%La、および0.1%Ruの名目組成を有するように調製した。200gのSi改変触媒担体を、スチームジャケット付き回転含浸容器に入れた。Co(NO・6HOおよび脱塩水から調製される飽和溶液を、先に調製した。172.5gのこの飽和Co溶液を、最初の含浸通過のために使用した。6.25gのLa(NO・6HOを20gの脱塩水中に溶解し、Co溶液と組み合わせた。回転容器中の担体に添加する場合に、初期の湿潤粉末を生成するように、溶液の量を選択した。含浸粉末を、周囲温度で1時間、含浸器中でタンブリングし、次いで、3時間にわたって蒸気乾燥させた。粉末を室温に冷却し、秤量し、そして粉末の深さが≦2cmになるように、浅い焼成皿に移す。皿を電気加熱オーブンに置き、これを周囲温度から120℃に上昇させ、2時間120℃に維持し、2時間にわたって350℃に上昇させ、さらに2時間、350℃に維持する。周囲温度に冷却後、焼成粉末を再び、含浸容器に移す。185gの飽和コバルト溶液の第2のチャージに、Ru(NO)(NOの1.78gの13.5%Ru溶液を添加する。第2の含浸溶液を再び、タンブリングしている含浸器中の基材に適用し、最初の通過に従うように乾燥および焼成した。 The catalyst was prepared to have a nominal composition of 20% Co, 1% La, and 0.1% Ru in the calcined form. 200 g Si modified catalyst support was placed in a rotary impregnation vessel with a steam jacket. A saturated solution prepared from Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O and demineralized water was prepared previously. 172.5 g of this saturated Co solution was used for the first impregnation pass. 6.25 g La (NO 3 ) 3 · 6H 2 O was dissolved in 20 g demineralized water and combined with the Co solution. The amount of solution was selected to produce an initial wet powder when added to the carrier in a rotating vessel. The impregnated powder was tumbled in an impregnator for 1 hour at ambient temperature and then steam dried for 3 hours. Cool the powder to room temperature, weigh and transfer to a shallow baking dish so that the depth of the powder is ≦ 2 cm. The dish is placed in an electric heating oven, which is raised from ambient temperature to 120 ° C., maintained at 120 ° C. for 2 hours, raised to 350 ° C. over 2 hours, and maintained at 350 ° C. for an additional 2 hours. After cooling to ambient temperature, the calcined powder is again transferred to the impregnation vessel. To a second charge of 185 g of saturated cobalt solution, add 1.78 g of 13.5% Ru solution of Ru (NO) (NO 3 ) 3 . The second impregnation solution was again applied to the substrate in the tumbling impregnator, dried and fired to follow the first pass.

(実施例8−触媒サンプル8の調製)
MSA試薬溶液を、激しく攪拌しながら、68gのTEOSを2Lの酸性化脱塩水に迅速に添加して調製した。十分なHNOを水に添加して、pHを2.2と2.5との間にし、3℃と8℃との間に維持した。TEOS添加の15分後に、アリコートを除去し、色変化の速度を試験した。90%を越える完全な色は、5分以内に生じた。別の攪拌された加熱容器に、1Lの脱塩水中に懸濁された300gのアルミナを含むアルミナ担体のスラリーを加熱した。このスラリーをMSA試薬の添加(これは、15ml/分の速度で添加された)の間中、50℃±5℃に加熱した。MSA添加の完了後、このスラリーを、>95%のケイ素をアルミナと反応するまで攪拌し、50℃±5℃に維持した。一旦反応が完了すると、攪拌を停止し、この固体を沈降させ、透明な母液を容器からデカンテーションした。残りの濃密なスラリーを減圧濾過して、溶液の残りを除去した。濾過した固体を、1.5cm未満の厚みまで乾燥トレイ上に広げ、140℃に保持された静止マッフル炉において6時間乾燥させた。次いで、この乾燥粉末を、4時間、600℃で皿において焼成した。
Example 8-Preparation of catalyst sample 8
An MSA reagent solution was prepared by rapidly adding 68 g TEOS to 2 L acidified demineralized water with vigorous stirring. Sufficient HNO 3 was added to the water to maintain the pH between 2.2 and 2.5 and between 3 ° C. and 8 ° C. An aliquot was removed 15 minutes after the addition of TEOS and the rate of color change was tested. Full color above 90% occurred within 5 minutes. In a separate stirred heating vessel, an alumina support slurry containing 300 g of alumina suspended in 1 L of demineralized water was heated. The slurry was heated to 50 ° C. ± 5 ° C. during the addition of the MSA reagent, which was added at a rate of 15 ml / min. After completion of the MSA addition, the slurry was stirred and maintained at 50 ° C. ± 5 ° C. until> 95% silicon reacted with the alumina. Once the reaction was complete, stirring was stopped, the solid was allowed to settle, and the clear mother liquor was decanted from the vessel. The remaining thick slurry was vacuum filtered to remove the rest of the solution. The filtered solid was spread on a drying tray to a thickness of less than 1.5 cm and dried for 6 hours in a static muffle furnace maintained at 140 ° C. The dry powder was then baked in a dish at 600 ° C. for 4 hours.

触媒を、焼成形態において20%Co、1%La、および0.1%Ruの名目組成を有するように調製した。200gのSi改変触媒担体を、スチームジャケット付き回転含浸容器に入れた。Co(NO・6HOおよび脱塩水から調製される飽和溶液を、先に調製した。172.5gのこの飽和Co溶液を、最初の含浸通過のために使用した。6.25gのLa(NO・6HOを20gの脱塩水中に溶解し、Co溶液と組み合わせた。回転容器中の担体に添加する場合に、初期の湿潤粉末を生成するように、溶液の量を選択した。含浸粉末を、周囲温度で1時間、含浸器中でタンブリングし、次いで、3時間にわたって蒸気乾燥させた。粉末を室温に冷却し、秤量し、そして粉末の深さが≦2cmになるように、浅い焼成皿に移す。皿を電気加熱オーブンに置き、これを周囲温度から120℃に上昇させ、2時間120℃に維持し、2時間にわたって350℃に上昇させ、さらに2時間、350℃に維持する。周囲温度に冷却後、焼成粉末を再び、含浸容器に移す。188gの飽和コバルト溶液の第2のチャージに、Ru(NO)(NOの1.78gの13.5%Ru溶液を添加する。第2の含浸溶液を再び、タンブリングしている含浸器中の基材に適用し、最初の通過に従うように乾燥および焼成した。 The catalyst was prepared to have a nominal composition of 20% Co, 1% La, and 0.1% Ru in the calcined form. 200 g Si modified catalyst support was placed in a rotary impregnation vessel with a steam jacket. A saturated solution prepared from Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O and demineralized water was prepared previously. 172.5 g of this saturated Co solution was used for the first impregnation pass. 6.25 g La (NO 3 ) 3 · 6H 2 O was dissolved in 20 g demineralized water and combined with the Co solution. The amount of solution was selected to produce an initial wet powder when added to the carrier in a rotating vessel. The impregnated powder was tumbled in an impregnator for 1 hour at ambient temperature and then steam dried for 3 hours. Cool the powder to room temperature, weigh and transfer to a shallow baking dish so that the depth of the powder is ≦ 2 cm. The dish is placed in an electric heating oven, which is raised from ambient temperature to 120 ° C., maintained at 120 ° C. for 2 hours, raised to 350 ° C. over 2 hours, and maintained at 350 ° C. for an additional 2 hours. After cooling to ambient temperature, the calcined powder is again transferred to the impregnation vessel. To a second charge of 188 g saturated cobalt solution, add 1.78 g of 13.5% Ru solution of Ru (NO) (NO 3 ) 3 . The second impregnation solution was again applied to the substrate in the tumbling impregnator, dried and fired to follow the first pass.

(実施例9−触媒サンプル9の調製)
MSA試薬溶液を、激しく攪拌しながら、27.8gのTEOSを1.33Lの酸性化脱塩水に迅速に添加して調製した。十分なHNOを水に添加して、pHを2.2と2.5との間にし、3℃と8℃との間に維持した。TEOS添加の15分後に、アリコートを除去し、色変化の速度を試験した。90%を越える完全な色は、5分以内に生じた。このMSA溶液を冷却し続け、約60時間維持した。別の攪拌された加熱容器に、667mlの脱塩水中に懸濁された200gのアルミナを含むアルミナ担体のスラリーを加熱した。このスラリーをエージングしたMSA試薬の添加(これは、15ml/分の速度で添加された)の間中、50℃±5℃に加熱した。この混合物を、>95%のケイ素がアルミナと反応するまで攪拌し、50℃±5℃に維持した。一旦反応が完了すると、攪拌を停止し、この固体を沈降させ、透明な母液を容器からデカンテーションした。残りの濃密なスラリーを減圧濾過して、溶液の残りを除去した。濾過した固体を、1.5cm未満の厚みまで乾燥トレイ上に広げ、140℃に保持された静止マッフル炉において6時間乾燥させた。次いで、この乾燥粉末を、4時間、600℃で皿において焼成した。
Example 9-Preparation of catalyst sample 9
An MSA reagent solution was prepared by rapidly adding 27.8 g TEOS to 1.33 L acidified demineralized water with vigorous stirring. Sufficient HNO 3 was added to the water to maintain the pH between 2.2 and 2.5 and between 3 ° C. and 8 ° C. An aliquot was removed 15 minutes after the addition of TEOS and the rate of color change was tested. Full color above 90% occurred within 5 minutes. The MSA solution continued to cool and was maintained for about 60 hours. In a separate stirred heating vessel, a slurry of the alumina support containing 200 g of alumina suspended in 667 ml of demineralized water was heated. The slurry was heated to 50 ° C. ± 5 ° C. during the addition of the aged MSA reagent, which was added at a rate of 15 ml / min. The mixture was stirred until> 95% silicon reacted with the alumina and maintained at 50 ° C. ± 5 ° C. Once the reaction was complete, stirring was stopped, the solid was allowed to settle, and the clear mother liquor was decanted from the vessel. The remaining thick slurry was vacuum filtered to remove the rest of the solution. The filtered solid was spread on a drying tray to a thickness of less than 1.5 cm and dried for 6 hours in a static muffle furnace maintained at 140 ° C. The dry powder was then baked in a dish at 600 ° C. for 4 hours.

触媒を、焼成形態において20%Co、1%La、および0.1%Ruの名目組成を有するように調製した。160gのSi改変触媒担体を、スチームジャケット付き回転含浸容器に入れた。Co(NO・6HOおよび脱塩水から調製される飽和溶液を、先に調製した。138gのこの飽和Co溶液を、最初の含浸通過のために使用した。5.00gのLa(NO・6HOを15gの脱塩水中に溶解し、Co溶液と組み合わせた。回転容器中の担体に添加する場合に、初期の湿潤粉末を生成するように、溶液の量を選択した。含浸粉末を、周囲温度で1時間、含浸器中でタンブリングし、次いで、3時間にわたって蒸気乾燥させた。粉末を室温に冷却し、秤量し、そして粉末の深さが≦2cmになるように、浅い焼成皿に移す。皿を電気加熱オーブンに置き、これを周囲温度から120℃に上昇させ、2時間120℃に維持し、2時間にわたって350℃に上昇させ、さらに2時間、350℃に維持する。周囲温度に冷却後、焼成粉末を再び、含浸容器に移す。151gの飽和コバルト溶液の第2のチャージに、Ru(NO)(NOの1.44gの13.5%Ru溶液を添加する。第2の含浸溶液を再び、タンブリングしている含浸器中の基材に適用し、最初の通過に従うように乾燥および焼成した。 The catalyst was prepared to have a nominal composition of 20% Co, 1% La, and 0.1% Ru in the calcined form. 160 g Si modified catalyst support was placed in a rotary impregnation vessel with a steam jacket. A saturated solution prepared from Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O and demineralized water was prepared previously. 138 g of this saturated Co solution was used for the first impregnation pass. 5.00g of La a (NO 3) 3 · 6H 2 O was dissolved in demineralized water 15 g, in combination with Co solution. The amount of solution was selected to produce an initial wet powder when added to the carrier in a rotating vessel. The impregnated powder was tumbled in an impregnator for 1 hour at ambient temperature and then steam dried for 3 hours. Cool the powder to room temperature, weigh and transfer to a shallow baking dish so that the depth of the powder is ≦ 2 cm. The dish is placed in an electric heating oven, which is raised from ambient temperature to 120 ° C., maintained at 120 ° C. for 2 hours, raised to 350 ° C. over 2 hours, and maintained at 350 ° C. for an additional 2 hours. After cooling to ambient temperature, the calcined powder is again transferred to the impregnation vessel. To a second charge of 151 g of saturated cobalt solution, 1.44 g of 13.5% Ru solution of Ru (NO) (NO 3 ) 3 is added. The second impregnation solution was again applied to the substrate in the tumbling impregnator, dried and fired to follow the first pass.

(実施例10−触媒サンプル10の調製)
MSA試薬溶液を、激しく攪拌しながら、29.8gのTEOSを267mlの酸性化脱塩水に迅速に添加して調製した。十分なHNOを水に添加して、pHを2.2と2.5との間にし、3℃と8℃との間に維持した。TEOS添加の15分後に、アリコートを除去し、色変化の速度を試験した。90%を越える完全な色は、5分以内に生じた。別の攪拌された加熱容器に、667mlの脱塩水中に懸濁された200gのアルミナを含むアルミナ担体のスラリーを加熱した。このスラリーをMSA試薬の添加(これは、15ml/分の速度で添加された)の間中、50℃±5℃に加熱した。MSA添加の完了後、このスラリーを、>95%のケイ素がアルミナと反応するまで攪拌し、50℃±5℃に維持した。一旦反応が完了すると、攪拌を停止し、この固体を沈降させ、透明な母液を容器からデカンテーションした。残りの濃密なスラリーを減圧濾過して、溶液の残りを除去した。濾過した固体を、1.5cm未満の厚みまで乾燥トレイ上に広げ、140℃に保持された静止マッフル炉において6時間乾燥させた。次いで、この乾燥粉末を、4時間、600℃で皿において焼成した。
Example 10-Preparation of catalyst sample 10
An MSA reagent solution was prepared by rapidly adding 29.8 g TEOS to 267 ml acidified demineralized water with vigorous stirring. Sufficient HNO 3 was added to the water to maintain the pH between 2.2 and 2.5 and between 3 ° C. and 8 ° C. An aliquot was removed 15 minutes after the addition of TEOS and the rate of color change was tested. Full color above 90% occurred within 5 minutes. In a separate stirred heating vessel, a slurry of the alumina support containing 200 g of alumina suspended in 667 ml of demineralized water was heated. The slurry was heated to 50 ° C. ± 5 ° C. during the addition of the MSA reagent, which was added at a rate of 15 ml / min. After completion of the MSA addition, the slurry was stirred and maintained at 50 ° C. ± 5 ° C. until> 95% silicon reacted with the alumina. Once the reaction was complete, stirring was stopped, the solid was allowed to settle, and the clear mother liquor was decanted from the vessel. The remaining thick slurry was vacuum filtered to remove the rest of the solution. The filtered solid was spread on a drying tray to a thickness of less than 1.5 cm and dried for 6 hours in a static muffle furnace maintained at 140 ° C. The dry powder was then baked in a dish at 600 ° C. for 4 hours.

触媒を、焼成形態において20%Co、1%La、および0.1%Ruの名目組成を有するように調製した。200gのSi改変触媒担体を、スチームジャケット付き回転含浸容器に入れた。Co(NO・6HOおよび脱塩水から調製される飽和溶液を、先に調製した。172.5gのこの飽和Co溶液を、最初の含浸通過のために使用した。6.25gのLa(NO・6HOを20gの脱塩水中に溶解し、Co溶液と組み合わせた。回転容器中の担体に添加する場合に、初期の湿潤粉末を生成するように、溶液の量を選択した。含浸粉末を、周囲温度で1時間、含浸器中でタンブリングし、次いで、3時間にわたって蒸気乾燥させた。粉末を室温に冷却し、秤量し、そして粉末の深さが≦2cmになるように、浅い焼成皿に移す。皿を電気加熱オーブンに置き、これを周囲温度から120℃に上昇させ、2時間120℃に維持し、2時間にわたって350℃に上昇させ、さらに2時間、350℃に維持する。周囲温度に冷却後、焼成粉末を再び、含浸容器に移す。184gの飽和コバルト溶液の第2のチャージに、Ru(NO)(NOの1.78gの13.5%Ru溶液を添加する。第2の含浸溶液を再び、タンブリングしている含浸器中の基材に適用し、最初の通過に従うように乾燥および焼成した。 The catalyst was prepared to have a nominal composition of 20% Co, 1% La, and 0.1% Ru in the calcined form. 200 g Si modified catalyst support was placed in a rotary impregnation vessel with a steam jacket. A saturated solution prepared from Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O and demineralized water was prepared previously. 172.5 g of this saturated Co solution was used for the first impregnation pass. 6.25 g La (NO 3 ) 3 · 6H 2 O was dissolved in 20 g demineralized water and combined with the Co solution. The amount of solution was selected to produce an initial wet powder when added to the carrier in a rotating vessel. The impregnated powder was tumbled in an impregnator for 1 hour at ambient temperature and then steam dried for 3 hours. Cool the powder to room temperature, weigh and transfer to a shallow baking dish so that the depth of the powder is ≦ 2 cm. The dish is placed in an electric heating oven that is raised from ambient temperature to 120 ° C., maintained at 120 ° C. for 2 hours, raised to 350 ° C. over 2 hours, and maintained at 350 ° C. for an additional 2 hours. After cooling to ambient temperature, the calcined powder is again transferred to the impregnation vessel. To a second charge of 184 g of saturated cobalt solution, add 1.78 g of 13.5% Ru solution of Ru (NO) (NO 3 ) 3 . The second impregnation solution was again applied to the substrate in the tumbling impregnator, dried and fired to follow the first pass.

実施例1〜10で作製された触媒を、以下の方法に従って摩滅耐性について試験した。触媒を、水素ガスを使用して活性化し、そして20ccの活性化触媒を0.5L CSTR中に入れ、410°F、300psi、GHSV 8000/hrおよび1000rpmの攪拌機速度の合成条件にした。合成操作の50時間後、条件を420°F、400psi、GHSV 8000/hrおよび2000rpmの攪拌機速度に調節する。この条件を150時間維持する。CSTR摩滅試験の完了の際に、反応器を窒素パージに切換え、約250°Fに冷却する。約24時間これらの条件下で維持し、この時間の間、触媒全体およびより大きな摩滅フラグメントを反応器の底に沈降させるが、微細な摩滅フラグメントは、蝋中に懸濁されたままである。次いで、固体になるまで蝋を冷却し、単一のプラグとして反応器から除去する。沈降した画分の触媒含有蝋を、オーバーヘッド蝋から分離し得、これは、沈降しないより小さな摩滅生成触媒フラグメントを含む。一旦分離すると、オーバーヘッド蝋画分を粉砕し、均一にし、この後、代表的なサンプルを得る。この代表的な画分をパイレックス(登録商標)ビーカー中に入れ、約280°Fと約320°Fとの間に維持されたオーブン中に入れ、融解させる。減圧受容器を備えるパイレックス(登録商標)濾過システムをまたオーブン温度に加熱する。蝋を最初に、5μmフィルターを通して濾過し、次いで、収集された液体を0.45μmフィルターを通して濾過し、収集された液体を最後のときに0.1μmフィルターを通して濾過する。各段階の濾過において、少量のきれいなイソパール(isopar)溶媒を使用して、容器の底から材料の全てを掃除する。濾過の最後に、濾液残渣固体内容物を、灰化(ashing)によって決定する。濾過された固体を、超音波浴中の溶媒を使用して、濾紙から分離する。固体含有溶媒を固体を濃縮するために遠心分離し、これを最終的に収集し、乾燥し、そして秤量する。これらの塊を反応器中に入れられた触媒の元の塊に対して参照され、結果を図4に含まれる表に示す。   The catalysts made in Examples 1-10 were tested for abrasion resistance according to the following method. The catalyst was activated using hydrogen gas, and 20 cc of the activated catalyst was placed in a 0.5 L CSTR, with synthesis conditions of 410 ° F., 300 psi, GHSV 8000 / hr and agitator speed of 1000 rpm. After 50 hours of the synthesis operation, the conditions are adjusted to an agitator speed of 420 ° F., 400 psi, GHSV 8000 / hr and 2000 rpm. This condition is maintained for 150 hours. Upon completion of the CSTR wear test, the reactor is switched to a nitrogen purge and cooled to about 250 ° F. Maintain under these conditions for about 24 hours, during which time the entire catalyst and larger attrition fragments settle to the bottom of the reactor, while the fine attrition fragments remain suspended in the wax. The wax is then cooled to a solid and removed from the reactor as a single plug. The precipitated fraction of catalyst-containing wax can be separated from the overhead wax, which contains smaller attrition catalyst fragments that do not settle. Once separated, the overhead wax fraction is ground and homogenized, after which a representative sample is obtained. This representative fraction is placed in a Pyrex® beaker and placed in an oven maintained between about 280 ° F. and about 320 ° F. and allowed to melt. A Pyrex® filtration system equipped with a vacuum receiver is also heated to oven temperature. The wax is first filtered through a 5 μm filter, then the collected liquid is filtered through a 0.45 μm filter, and the collected liquid is finally filtered through a 0.1 μm filter. In each stage of filtration, a small amount of clean isopar solvent is used to clean all of the material from the bottom of the container. At the end of the filtration, the filtrate residue solid content is determined by ashing. The filtered solid is separated from the filter paper using a solvent in an ultrasonic bath. The solid-containing solvent is centrifuged to concentrate the solid, which is finally collected, dried and weighed. These lumps are referenced to the original lumps of catalyst placed in the reactor and the results are shown in the table contained in FIG.

(実施例11−MSAとアルミナとの反応)
667mlの脱塩水を、HNOを用いてpH=2.0に酸性化し、氷浴を用いて8℃未満に冷却した。74.63gのTEOSを、激しく攪拌しながら酸性化水に添加した。色の変化の速度を15分間の混合後試験し、5分以内に最大色の>90%を示した。別の容器において、333mlの脱塩水を、100gのSasol Chemical SCCa−30/140アルミナと組合せ、オーバーヘッド混合機で混合しながら、50℃に加熱した。ケイ酸試薬を、135分間にわたって蠕動ポンプを使用してアルミナスラリーに添加した。3時間の攪拌後、未反応のケイ酸の量が、最初の充填の35%であることを見出した。ケイ酸の幾分大きなポリマーの解重合を可能にするために、この測定において注意しなければならない。このより高い程度の重合を、より高い濃度の未反応ケイ酸、高温、および飽和調製において最適な溶解度の点からのpHの移動によってもたらす。得られた沈降物は、焼成アルミナ上で約5.7%に自己制限性(self−limiting)であった。
(Example 11-Reaction of MSA with alumina)
667 ml of demineralized water was acidified to pH = 2.0 using HNO 3 and cooled to below 8 ° C. using an ice bath. 74.63 g of TEOS was added to the acidified water with vigorous stirring. The rate of color change was tested after 15 minutes of mixing and showed> 90% of maximum color within 5 minutes. In a separate vessel, 333 ml of demineralized water was combined with 100 g of Sasol Chemical SCCa-30 / 140 alumina and heated to 50 ° C. while mixing with an overhead mixer. The silicic acid reagent was added to the alumina slurry using a peristaltic pump over 135 minutes. After 3 hours of stirring, the amount of unreacted silicic acid was found to be 35% of the initial charge. Care must be taken in this measurement to allow the depolymerization of somewhat larger polymers of silicic acid. This higher degree of polymerization results from a higher concentration of unreacted silicic acid, elevated temperature, and pH shift from optimal solubility in saturated preparation. The resulting sediment was self-limiting to about 5.7% on calcined alumina.

(比較例1−MSAとシリカとの反応)
667mlの脱塩水を、HNOを用いてpH=2.0に酸性化し、氷浴を用いて8℃未満に冷却した。13.9gのTEOSを、激しく攪拌しながら酸性化水に添加した。色の変化の速度を15分間の混合後試験し、5分以内に最大色の>90%を示した。別の容器において、333mlの脱塩水を、100gのシリカゲル(Davisil Grade 64b Type 150a、Davision Catalystsから入手可能)と組合せ、オーバーヘッド混合機で混合しながら、50℃に加熱した。スラリー中に形成されるケイ酸のバックグラウンド試験を、モリブテン酸色変化試験を使用して行った。ケイ酸試薬を、60分間にわたって蠕動ポンプを使用してシリカスラリーに添加した。1時間の混合後、未反応のシリカの最初の試験を行った。この試験から水スラリー中のシリカからのバックグラウンド色変化が、この時点において全色変化の5%未満に寄与したことが決定された。残りの未反応ケイ酸の量を、1時間毎に合計3時間で決定し、この時点において、75%のケイ酸が溶液中で未反応のままであった。この得られた沈降物は、焼成アルミナ上で0.5%未満まで自己制限性であった。
(Comparative Example 1-Reaction of MSA with silica)
667 ml of demineralized water was acidified to pH = 2.0 using HNO 3 and cooled to below 8 ° C. using an ice bath. 13.9 g of TEOS was added to the acidified water with vigorous stirring. The rate of color change was tested after 15 minutes of mixing and showed> 90% of maximum color within 5 minutes. In a separate container, 333 ml of demineralized water was combined with 100 g of silica gel (Davisil Grade 64b Type 150a, available from Davision Catalysts) and heated to 50 ° C. while mixing in an overhead mixer. A background test of silicic acid formed in the slurry was performed using the molybdate acid color change test. The silicic acid reagent was added to the silica slurry using a peristaltic pump over 60 minutes. After mixing for 1 hour, an initial test of unreacted silica was performed. From this test, it was determined that the background color change from silica in the water slurry contributed less than 5% of the total color change at this point. The amount of remaining unreacted silicic acid was determined every hour for a total of 3 hours, at which time 75% of the silicic acid remained unreacted in the solution. The resulting precipitate was self-limiting to less than 0.5% on the calcined alumina.

(比較例2−MSAとチタニアとの反応)
667mlの脱塩水を、HNOを用いてpH=2.0に酸性化し、氷浴を用いて8℃未満に冷却した。13.9gのTEOSを、激しく攪拌しながら酸性化水に添加した。色の変化の速度を15分間の混合後試験し、5分以内に最大色の>90%を示した。別の容器において、333mlの脱塩水を、100gのチタニア(Titania Type P−25、Degussa AGから入手可能)と組合せ、オーバーヘッド混合機で混合しながら、50℃に加熱した。ケイ酸試薬を、60分間にわたって蠕動ポンプを使用してチタニアスラリーに添加した。1時間の混合後、未反応のシリカの最初の試験を混合の1時間後に行い、57%のケイ酸が未反応のまま残ることを示した。3時間の混合後、未反応のケイ酸の量は、元の充填の36%であることを見出した。この得られた沈降物は、焼成アルミナ上で1%以下でわずかに自己制限性であった。
(Comparative Example 2—Reaction of MSA with titania)
667 ml of demineralized water was acidified to pH = 2.0 using HNO 3 and cooled to below 8 ° C. using an ice bath. 13.9 g of TEOS was added to the acidified water with vigorous stirring. The rate of color change was tested after 15 minutes of mixing and showed> 90% of maximum color within 5 minutes. In a separate container, 333 ml of demineralized water was combined with 100 g of titania (Titania Type P-25, available from Degussa AG) and heated to 50 ° C. with mixing in an overhead mixer. The silicic acid reagent was added to the titania slurry using a peristaltic pump over 60 minutes. After 1 hour of mixing, an initial test of unreacted silica was performed 1 hour after mixing and showed that 57% of the silicic acid remained unreacted. After 3 hours of mixing, the amount of unreacted silicic acid was found to be 36% of the original charge. The resulting precipitate was slightly self-limiting at 1% or less on calcined alumina.

(比較例3および実施例11A−脱集合γアルミナ)
触媒の試験工場バッチ、実施例11Aを、3.0 Si/nmを含むように改変されたSasol Chemical SCCa−30/140アルミナ上で調製した。触媒の試験工場バッチ、比較例3を、未改変のSasol Chemical SCCa−30/140アルミナ上で調製した。実施例11Aを、36インチ気泡カラム反応器において専用の(proprietary)Fisher−Tropsch合成において実行した。比較例3を使用した3つの実行を、専用のFischer−Tropsch合成を使用して、42インチ、36インチ、および6インチのスラリー気泡カラムにおいて各々1つ行った。蝋サンプルを濾過した生成物出口において得、そして45日の蒸気で比較時間において脱集合アルミナについて分析した。結果を以下の表1に与える。脱集合γアルミナ粒子を、連続的な濾過方法を使用して、他のFischer−Tropsch触媒摩滅固体から分離した。蝋サンプルを、パイレックス(登録商標)ビーカーに入れ、約280°Fと約320°Fとの間に維持されたオーブン中に入れ、融解させる。減圧受容器を備えるパイレックス(登録商標)濾過システムをまたオーブン温度に加熱する。融解した蝋を、連続的に、5μm、0.45μm、および0.1μmのパスフィルターを使用して、一連の連続的な濾過に供する。最初の濾過を、0.02μmの通過サイズを有するAnodisc酸化アルミニウムフィルター膜を使用して行った。濾過の各段階において、少量のきれいなイソパール溶媒を使用して、容器の底から材料の全てを掃除する。次いで、最終の濾液ASTM−486に従って灰化し、脱集合粒子含有量を決定した。
(Comparative Example 3 and Example 11A—Deassembled γ Alumina)
A catalyst test factory batch, Example 11A, was prepared on Sasol Chemical SCCa-30 / 140 alumina modified to contain 3.0 Si / nm 2 . A test factory batch of catalyst, Comparative Example 3, was prepared on unmodified Sasol Chemical SCCa-30 / 140 alumina. Example 11A was performed in a proprietary Fisher-Tropsch synthesis in a 36 inch bubble column reactor. Three runs using Comparative Example 3 were performed one each in 42 inch, 36 inch, and 6 inch slurry bubble columns using a dedicated Fischer-Tropsch synthesis. A wax sample was obtained at the filtered product outlet and analyzed for de-aggregated alumina at a comparative time with 45 days of steam. The results are given in Table 1 below. Deassembled γ alumina particles were separated from other Fischer-Tropsch catalyst attrition solids using a continuous filtration method. The wax sample is placed in a Pyrex® beaker and placed in an oven maintained between about 280 ° F. and about 320 ° F. and allowed to melt. A Pyrex® filtration system equipped with a vacuum receiver is also heated to oven temperature. The molten wax is continuously subjected to a series of continuous filtrations using 5 μm, 0.45 μm, and 0.1 μm pass filters. Initial filtration was performed using an Anodisc aluminum oxide filter membrane with a 0.02 μm passage size. At each stage of filtration, a small amount of clean Isopar solvent is used to clean all of the material from the bottom of the container. It was then incinerated according to the final filtrate ASTM-486 and the deaggregated particle content was determined.

Figure 2007516826
(実施例12−アルミナビーズ内のSiの分布)
名称SCCa−30/140で販売されるSasol Chemicalから得られるアルミナ担体は、直径が25μmと100μmとの間の回転楕円体粒子からなる噴霧乾燥材料である。一ケイ酸試薬での処理後の担体粒子内または担体粒子上のSiのプロフィールを決定するために、改変担体のサンプルを、顕微鏡スライドに載せたポリマーマトリックス内に埋め込み、粒子全体の露出された断面をあらわにするように研磨した。次いで、研磨したスライドをSEMを用いて調べ、いくつかのビーズの直径に沿って断片をエネルギー分散X線分析を使用して分析した。異なる直径の多くのビーズにわたって測定した場合、Si/Alシグナル比が、この技術の予想される変動とおよそ一致して、約10%で変動することが見出された。数個のビーズについて数個の点の平均に基づいて、約15%のわずかに高いSi/Al比が、ビーズの極限の外部縁部で観測された。これらの観察から、本発明者らは、一ケイ酸とアルミナ表面との間の反応の速度が、ビーズ内の全ての点への試薬の拡散を可能にするのに十分な遅さであることを結論付けた。
Figure 2007516826
(Example 12-Distribution of Si in alumina beads)
The alumina support obtained from Sasol Chemical sold under the name SCCa-30 / 140 is a spray-dried material consisting of spheroidal particles having a diameter between 25 and 100 μm. In order to determine the profile of Si in or on the carrier particles after treatment with a monosilicate reagent, a sample of the modified carrier is embedded in a polymer matrix mounted on a microscope slide and the exposed cross section of the whole particle Polished to reveal. The polished slides were then examined using SEM and fragments were analyzed using energy dispersive x-ray analysis along several bead diameters. When measured across many beads of different diameters, it was found that the Si / Al signal ratio varied by about 10%, approximately in line with the expected variation of this technique. A slightly higher Si / Al ratio of about 15% was observed at the extreme outer edge of the beads, based on an average of several points for several beads. From these observations, the inventors have shown that the rate of reaction between monosilicic acid and the alumina surface is slow enough to allow diffusion of the reagent to all points within the bead. I concluded.

(実施例13−重合化ケイ酸試薬中の表面Si濃縮)
触媒粒子を形成するために任意のさらなる処理の前、実施例4および5の方法によって作製された担体を、X線光電子分光法(XPS)を使用して分析した。実施例4および5の担体のそれぞれは、焼成担体上の0.8%Siを与えるように改変された。実施例5の改変担体を、MSA試薬の調製の際にすぐに調製したが、実施例4の改変担体を作製するために使用されるMSAは、アルミナ担体と反応させる前に、約60時間、最初にエージング(aged)させた。実施例4の改変担体を調製するために使用されたエージングされた溶液の色の変化の速度は、シリカが非常に高い程度まで重合したことを示した。XPSは、非常に表面感受性であり、約5nmの深さの層で表面についての情報を提供する。触媒ビーズを、ビーズの真の外部表面のみに分析を制限するために、補充調製無しに調べた。Si/Alシグナル比は、実施例5の改変担体におけるよりも、実施例4の改変し自体において60%高いことが見出され、これは、重合したケイ酸が、アルミナと反応する前に担体粒子全体を貫通することができなかったことを示す。図4の表に見られ得るように、実施例4の改変担体は、摩滅緩和(mitigating attrition)において、実施例5の改変担体よりも、有効でなかった。
Example 13-Surface Si Concentration in Polymerized Silicate Reagent
Prior to any further processing to form catalyst particles, the supports made by the methods of Examples 4 and 5 were analyzed using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Each of the supports of Examples 4 and 5 was modified to give 0.8% Si on the fired support. The modified support of Example 5 was prepared immediately upon preparation of the MSA reagent, but the MSA used to make the modified support of Example 4 was about 60 hours before reacting with the alumina support. Initially aged. The rate of color change of the aged solution used to prepare the modified support of Example 4 indicated that the silica was polymerized to a very high degree. XPS is very surface sensitive and provides information about the surface in a layer about 5 nm deep. The catalyst beads were examined without replenishment preparation to limit the analysis to only the true outer surface of the beads. The Si / Al signal ratio was found to be 60% higher in the modification of Example 4 itself than in the modified support of Example 5, which means that the polymerized silicic acid is supported before the reaction with the alumina. Indicates that the entire particle could not be penetrated. As can be seen in the table of FIG. 4, the modified carrier of Example 4 was less effective than the modified carrier of Example 5 in mitigating attrition.

(実施例14−再生を伴う保持摩滅耐性)
200gのSasol Puralox SCCa−30/140アルミナを、スチームジャケット付き含浸容器に入れた。37.04gのTEOSを75ccエタノールに添加した。TEOS/EtOH混合物を、含浸容器中に滴下して加えた。この混合物を室温で1時間混合した。スチーム乾燥を開始し、3時間続けた。アルミナ混合物を冷却し、次いで、セラミック焼成皿に移した。アルミナ床の深さは、<1.5cmであった。アルミナを静止マッフル炉中に入れ、約30分かけて140℃に上昇させた。アルミナを、2時間140℃に維持した。次いで、この乾燥粉末を、600℃に上昇させ、4時間焼成した。この担体材料は、2.5Si/nmを含んだ。
Example 14-Holding Abrasion Resistance with Regeneration
200 g of Sasol Puralox SCCa-30 / 140 alumina was placed in an impregnation vessel with a steam jacket. 37.04 g TEOS was added to 75 cc ethanol. The TEOS / EtOH mixture was added dropwise into the impregnation vessel. This mixture was mixed for 1 hour at room temperature. Steam drying was started and continued for 3 hours. The alumina mixture was cooled and then transferred to a ceramic baking dish. The depth of the alumina bed was <1.5 cm. The alumina was placed in a static muffle furnace and raised to 140 ° C. over about 30 minutes. The alumina was maintained at 140 ° C. for 2 hours. Subsequently, this dry powder was raised to 600 ° C. and baked for 4 hours. This support material contained 2.5 Si / nm 2 .

触媒を、焼成形態において20%Co、1%La、および0.1%Ruの名目組成を有するように調製した。100gのSi改変触媒担体を、スチームジャケット付き回転含浸容器に入れた。Co(NO・6HOおよび脱塩水から調製される飽和溶液を、先に調製した。70.8gのこの飽和Co溶液を、最初の含浸通過のために使用した。3.13gのLa(NO・6HOを10gの脱塩水中に溶解し、Co溶液と組み合わせた。回転容器中の担体に添加する場合に、初期の湿潤粉末を生成するように、溶液の量を選択した。含浸粉末を、周囲温度で1時間、含浸器中でタンブリングし、次いで、3時間にわたって蒸気乾燥させた。粉末を室温に冷却し、秤量し、そして粉末の深さが≦2cmになるように、浅い焼成皿に移す。皿を電気加熱オーブンに置き、これを周囲温度から120℃に上昇させ、2時間120℃に維持し、2時間にわたって350℃に上昇させ、さらに2時間、350℃に維持する。周囲温度に冷却後、焼成粉末を再び、含浸容器に移す。106.7gの飽和コバルト溶液の第2のチャージに、Ru(NO)(NOの0.9gの13.5%Ru溶液を添加する。第2の含浸溶液を再び、タンブリングしている含浸器中の基材に適用し、最初の通過に従うように乾燥および焼成した。 The catalyst was prepared to have a nominal composition of 20% Co, 1% La, and 0.1% Ru in the calcined form. 100 g Si modified catalyst support was placed in a rotary impregnation vessel with a steam jacket. A saturated solution prepared from Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O and demineralized water was prepared previously. 70.8 g of this saturated Co solution was used for the first impregnation pass. Was dissolved 3.13g of La a (NO 3) 3 · 6H 2 O in demineralized water 10 g, in combination with Co solution. The amount of solution was selected to produce an initial wet powder when added to the carrier in a rotating vessel. The impregnated powder was tumbled in an impregnator for 1 hour at ambient temperature and then steam dried for 3 hours. Cool the powder to room temperature, weigh and transfer to a shallow baking dish so that the depth of the powder is ≦ 2 cm. The dish is placed in an electric heating oven, which is raised from ambient temperature to 120 ° C., maintained at 120 ° C. for 2 hours, raised to 350 ° C. over 2 hours, and maintained at 350 ° C. for an additional 2 hours. After cooling to ambient temperature, the calcined powder is again transferred to the impregnation vessel. To a second charge of 106.7 g saturated cobalt solution, add 0.9 g of 13.5% Ru solution of Ru (NO) (NO 3 ) 3 . The second impregnation solution was again applied to the substrate in the tumbling impregnator, dried and fired to follow the first pass.

この実施例において上記されるように、TEOS/EtOHで処理された担体上で調製された触媒の最初の80ccの充填は、代表的なFT合成条件下で1リットルCSTRで行い、55%以上の変換を維持するために、温度およびGHSVを調節した。2000時間の最初の作業時間の後に、米国特許第6,812,179号に記載される手順に従って再生した。再生された充電物を、再び、2000時間作業させ、再び再生した。2000時間の第3の作業時間に続いて、触媒を回収し、脱蝋し、そして粒子サイズ分布を測定した。初期充填触媒は、>99%の直径20μmより大きい粒子を有する分布を有した。6000作業時間および2回の再生の後に、回収された触媒は、検出可能な微粉を示さず、依然として、>99%の20μmより大きい粒子を有した。   As described above in this example, the first 80 cc charge of the catalyst prepared on the TEOS / EtOH treated support is performed at 1 liter CSTR under typical FT synthesis conditions, and more than 55% Temperature and GHSV were adjusted to maintain conversion. After an initial working time of 2000 hours, it was regenerated according to the procedure described in US Pat. No. 6,812,179. The recharged recharged product was worked again for 2000 hours and regenerated again. Following a third working time of 2000 hours, the catalyst was recovered, dewaxed, and the particle size distribution was measured. The initial packed catalyst had a distribution with> 99% particles larger than 20 μm in diameter. After 6000 working hours and 2 regenerations, the recovered catalyst showed no detectable fines and still had> 99% particles larger than 20 μm.

3.0 Si/nmを堆積するように、MSAで処理された担体上に調製された触媒の最初の80ccの充填を、代表的なFT合成条件下で1リットルのCSTRで行い、55%以上の変換を維持するために、温度およびGHSVを調節した。2000時間の最初の作業時間の後に、米国特許第6,812,179号に記載される手順に従って再生した。再生された充電物を、再び、2000時間作業させ、再び再生した。1800時間の第3の作業時間に続いて、触媒を回収し、脱蝋し、そして粒子サイズ分布を測定した。初期充填触媒は、>99%の直径20μmより大きい粒子を有する分布を有した。5800作業時間および2回の再生の後に、回収された触媒は、検出可能な微粉を示さず、依然として、>99%の20μmより大きい粒子を有した。 The first 80 cc charge of the catalyst prepared on the MSA-treated support to deposit 3.0 Si / nm 2 was performed with 1 liter CSTR under typical FT synthesis conditions, 55% In order to maintain the above conversion, the temperature and GHSV were adjusted. After an initial working time of 2000 hours, it was regenerated according to the procedure described in US Pat. No. 6,812,179. The recharged recharged product was worked again for 2000 hours and regenerated again. Following a third working time of 1800 hours, the catalyst was recovered, dewaxed, and the particle size distribution was measured. The initial packed catalyst had a distribution with> 99% particles larger than 20 μm in diameter. After 5800 working hours and 2 regenerations, the recovered catalyst showed no detectable fines and still had> 99% particles larger than 20 μm.

(実施例15−触媒サンプル15の調製(TEOS/EtOH法))
350gのSasol SCCa−30/140アルミナを、スチームジャケット付き含浸容器に入れた。25.9gのTEOSを168ccエタノールに添加した。TEOS/EtOH混合物を、含浸容器中に滴下して加えた。この混合物を室温で1時間混合した。スチーム乾燥を開始し、3時間続けた。アルミナ混合物を冷却し、次いで、セラミック焼成皿に移した。アルミナ床の深さは、<1.5cmであった。アルミナを静止マッフル炉中に入れ、約30分かけて140℃に上昇させた。アルミナを、2時間140℃に維持した。次いで、この乾燥粉末を、600℃に上昇させ、4時間焼成した。
(Example 15-Preparation of catalyst sample 15 (TEOS / EtOH method))
350 g of Sasol SCCa-30 / 140 alumina was placed in an impregnation vessel with a steam jacket. 25.9 g TEOS was added to 168 cc ethanol. The TEOS / EtOH mixture was added dropwise into the impregnation vessel. This mixture was mixed for 1 hour at room temperature. Steam drying was started and continued for 3 hours. The alumina mixture was cooled and then transferred to a ceramic baking dish. The depth of the alumina bed was <1.5 cm. The alumina was placed in a static muffle furnace and raised to 140 ° C. over about 30 minutes. The alumina was maintained at 140 ° C. for 2 hours. Subsequently, this dry powder was raised to 600 ° C. and baked for 4 hours.

触媒を、焼成形態において20%Coおよび0.1%Ruの名目組成を有するように調製した。200gのSi改変触媒担体を、スチームジャケット付き回転含浸容器に入れた。Co(NO・6HOおよび脱塩水から調製される飽和溶液を、先に調製した。172.45gのこの飽和Co溶液を、最初の含浸通過のために使用した。回転容器中の担体に添加する場合に、初期の湿潤粉末を生成するように、溶液の量を選択した。含浸粉末を、周囲温度で1時間、含浸器中でタンブリングし、次いで、3時間にわたって蒸気乾燥させた。粉末を室温に冷却し、秤量し、そして粉末の深さが≦2cmになるように、浅い焼成皿に移す。皿を電気加熱オーブンに置き、これを周囲温度から120℃に上昇させ、2時間120℃に維持し、2時間にわたって350℃に上昇させ、さらに2時間、350℃に維持する。周囲温度に冷却後、焼成粉末を再び、含浸容器に移す。176.67gの飽和コバルト溶液の第2のチャージに、Ru(NO)(NOの1.75gの13.5%Ru溶液を添加する。第2の含浸溶液を再び、タンブリングしている含浸器中の基材に適用し、最初の通過に従うように乾燥および焼成した。 The catalyst was prepared to have a nominal composition of 20% Co and 0.1% Ru in the calcined form. 200 g Si modified catalyst support was placed in a rotary impregnation vessel with a steam jacket. A saturated solution prepared from Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O and demineralized water was prepared previously. 172.45 g of this saturated Co solution was used for the first impregnation pass. The amount of solution was selected to produce an initial wet powder when added to the carrier in a rotating vessel. The impregnated powder was tumbled in an impregnator for 1 hour at ambient temperature and then steam dried for 3 hours. Cool the powder to room temperature, weigh and transfer to a shallow baking dish so that the depth of the powder is ≦ 2 cm. The dish is placed in an electric heating oven that is raised from ambient temperature to 120 ° C., maintained at 120 ° C. for 2 hours, raised to 350 ° C. over 2 hours, and maintained at 350 ° C. for an additional 2 hours. After cooling to ambient temperature, the calcined powder is again transferred to the impregnation vessel. To a second charge of 176.67 g saturated cobalt solution, 1.75 g of 13.5% Ru solution of Ru (NO) (NO 3 ) 3 is added. The second impregnation solution was again applied to the substrate in the tumbling impregnator, dried and fired to follow the first pass.

(実施例16−XPSを介するアルミナ表面上のSiの分散)
ケイ酸が重合する傾向があるので、アルミナ表面上のSiの濃度が増加するにつれて、より高次のオリゴマーが形成し始める可能性のついての問題が生じる。X線光電子分光法(XPS)は、この問題に取り組むため異に使用され得る。XPSによって観察されるシグナルが、励起X線ビームに曝露される最も外側の表面に由来する(通常、3〜5nmの深さ)ので、形態におけるこのような変化を検出するのに十分適している。単位層構造が2つの層構造に変換する場合でさえ、第2の層のシグナルは、第1の層に由来するシグナルと比較して減弱される。結果として、表面被覆率(surface coverage)の関数としての観察されたSi/Al比の比は、これらの層化構造が島であり、連続した表面でない場合でさえ、層化構造形態として検出される減少するSi/Alに向かう偏差を示す。
Example 16-Dispersion of Si on alumina surface via XPS
As silicic acid tends to polymerize, problems arise with the possibility of higher order oligomers beginning to form as the concentration of Si on the alumina surface increases. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) can be used differently to address this problem. Since the signal observed by XPS comes from the outermost surface exposed to the excitation x-ray beam (usually 3-5 nm deep), it is well suited to detect such changes in morphology . Even when the unit layer structure converts to a two layer structure, the signal of the second layer is attenuated compared to the signal from the first layer. As a result, the observed ratio of Si / Al as a function of surface coverage is detected as a layered structure morphology even when these layered structures are islands and not continuous surfaces. The deviation toward decreasing Si / Al is shown.

XPSが非常に表面感受性であるので、担体の内部表面が、分析に利用可能であることが必要である。これは、焼成担体の機械的粉砕、続く、20μm開口ふるいを通してふるいにかけることによって達成された。この寸法より小さく粉砕された粒子は、比較的高い割合の内部表面を露出しなければならない。   Since XPS is very surface sensitive, it is necessary that the internal surface of the support be available for analysis. This was achieved by mechanical grinding of the calcined support followed by sieving through a 20 μm open sieve. Particles pulverized smaller than this dimension must expose a relatively high percentage of the internal surface.

図5は、0.3Si/nm〜6.2Si/nmの範囲の名目Si充填を有するサンプルについて観察されたSi/Al比の変化を示す。高度の直線性は、明らかに、最も低い0.3 Si/nmで形成されたSiOの実体の形態が、最も高い濃度の6.2 Si/nmで形成された形態と同じであることを示す。これらの観察は、堆積されたSiOが、Al表面上の単一層の個々の実体としてもっとも結合しそうであることを示す。 FIG. 5 shows the change in Si / Al ratio observed for samples with nominal Si loading in the range of 0.3 Si / nm 2 to 6.2 Si / nm 2 . The high degree of linearity is clearly the same as the morphology of the SiO 2 entity formed at the lowest 0.3 Si / nm 2 with the highest concentration of 6.2 Si / nm 2. It shows that. These observations indicate that the deposited SiO 2 is most likely to bind as a single layer of individual entities on the Al 2 O 3 surface.

(実施例17−均一堆積についてのきめの証拠(textural evidence))
窒素吸着を使用して、アルミナ表面上へのSi装填の関数としての表面積、孔容積、および平均孔直径の変化をモニターし得る。ポリマーの実体が形成し始める場合、孔の遮断が生じ得、増加した装填を有する孔容積の不連続な変化を生じる。以下の表は、数個の異なる名目Si装填で得られたきめのデータを示す。3つ全てのきめのパラメーターは、アルミナ表面上へのSiOの連続堆積と一致して、連続挙動(特に、平均孔直径)を示す。
Example 17-Textual evidence for uniform deposition
Nitrogen adsorption can be used to monitor changes in surface area, pore volume, and average pore diameter as a function of Si loading on the alumina surface. As the polymer entity begins to form, pore blockage can occur, resulting in a discontinuous change in pore volume with increased loading. The following table shows the texture data obtained with several different nominal Si loadings. All three texture parameters show continuous behavior (especially average pore diameter), consistent with the continuous deposition of SiO 2 on the alumina surface.

Figure 2007516826
本発明が制限された数の実施例を用いて記載されているものの、これらの特定の実施形態は、本明細書中においてそれ以外で記載および特許請求される発明の範囲を制限することは意図されない。記載される実施形態からの改変および変更が存在する。当業者は、半導体材料形成プロセスのためのパラメーターが、例えば、温度、圧力、気流速度などで変化し得ることを認識する。従って、一組のプロセス条件下での選択基準を満たさない材料は、それにもかかわらず、別のセットのプロセス条件下での発明の実施形態において使用され得る。さらなる要素の組み込みは、そうでなければ可能でない有利な特性を生じ得る。また、プロセスが1つ以上の工程を含むように記載されているものの、これらの工程が、他に示されない限り、任意の順序の配列で実行され得ることが理解されるべきである。これらの工程は、組み合わされ得るかまたは分離され得る。最後に、本明細書中に開示される任意の数は、用語「約」または「およそ」が数を記載する際に使用されているか否かにかかわらず、近似を意味するように解釈されるべきである。添付の特許請求の範囲は、このような変更および改変を、本発明の範囲内として網羅することを意味する。
Figure 2007516826
Although the invention has been described using a limited number of examples, these specific embodiments are intended to limit the scope of the invention otherwise described and claimed herein. Not. There are modifications and variations from the described embodiments. One skilled in the art will recognize that parameters for the semiconductor material formation process can vary, for example, with temperature, pressure, air velocity, and the like. Thus, materials that do not meet the selection criteria under one set of process conditions can nevertheless be used in embodiments of the invention under another set of process conditions. The incorporation of further elements can produce advantageous properties that would otherwise not be possible. It should also be understood that although the process is described as including one or more steps, these steps may be performed in any order of sequence unless otherwise indicated. These steps can be combined or separated. Finally, any number disclosed herein is to be interpreted as an approximation, regardless of whether the term “about” or “approximately” is used in the description of a number. Should. The appended claims are intended to cover such changes and modifications as fall within the scope of the invention.

図1は、未処理の担体、超音波処理前の第1処理担体および超音波処理後の第1処理担体についての、粒子サイズによる累積体積%のグラフである。FIG. 1 is a graph of cumulative volume% by particle size for an untreated carrier, a first treated carrier before sonication, and a first treated carrier after sonication. 図2は、未処理の担体、超音波処理前の第2処理担体および超音波処理後の第2処理担体についての、粒子サイズによる累積体積%のグラフである。FIG. 2 is a graph of cumulative volume% by particle size for an untreated carrier, a second treated carrier before sonication, and a second treated carrier after sonication. 図3は、超音波処理前の未処理担体および超音波処理後の未処理担体についての、粒子サイズによる累積体積%のグラフである。FIG. 3 is a graph of cumulative volume% by particle size for an untreated carrier before sonication and an untreated carrier after sonication. 図4は、実施例1〜10において考察される触媒の特性を示すチャートである。FIG. 4 is a chart showing the characteristics of the catalysts considered in Examples 1-10. 図5は、Si XPS強度 対 Al XPS強度の比を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the ratio of Si XPS intensity to Al XPS intensity.

Claims (71)

触媒組成物であって、以下:
担体表面積1nm当たり約0.1個〜約10.6個のSiが上に堆積された担体材料であって、ここで、Si原子が酸素原子を介して担体材料に結合されている、担体、
を含む、触媒組成物。
A catalyst composition comprising:
A support material having about 0.1 to about 10.6 Si deposited thereon per 1 nm 2 of support surface, wherein Si atoms are bonded to the support material via oxygen atoms ,
A catalyst composition comprising:
請求項1に記載の触媒組成物であって、前記ケイ素が、約0.55 Si/nmと約5.0 Si/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積されている、触媒組成物。 The catalyst composition of claim 1, wherein the silicon is deposited on a support material at a concentration between about 0.55 Si / nm 2 and about 5.0 Si / nm 2. Composition. 請求項1に記載の触媒組成物であって、前記ケイ素が、約0.7 Si/nmと約3.5 Si/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積されている、触媒組成物。 The catalyst composition of claim 1, wherein the silicon is deposited on a support material at a concentration between about 0.7 Si / nm 2 and about 3.5 Si / nm 2. Composition. 請求項1に記載の触媒組成物であって、前記担体材料が、γアルミナ、ηアルミナ、θアルミナ、δアルミナ、ρアルミナ、アナターゼチタニア、ルチルチタニア、マグネシア、ジルコニア、III族、IV族、V族、VI族、およびVIII族の元素の耐火性酸化物ならびにこれらの混合物からなる群から選択される、触媒組成物。 The catalyst composition according to claim 1, wherein the carrier material is γ alumina, η alumina, θ alumina, δ alumina, ρ alumina, anatase titania, rutile titania, magnesia, zirconia, group III, group IV, V A catalyst composition selected from the group consisting of refractory oxides of elements of Groups III, VI and VIII and mixtures thereof. 請求項4に記載の触媒組成物であって、前記担体材料が、集合したγアルミナである、触媒組成物。 The catalyst composition according to claim 4, wherein the support material is aggregated γ-alumina. 請求項4に記載の触媒組成物であって、前記担体材料が、アルミナ結合チタニアである、触媒組成物。 The catalyst composition according to claim 4, wherein the support material is alumina-bound titania. 請求項1に記載の触媒組成物であって、前記触媒が、再生されている、触媒組成物。 The catalyst composition according to claim 1, wherein the catalyst is regenerated. 請求項1に記載の触媒組成物であって、前記担体材料が、予め形成されている、触媒組成物。 The catalyst composition according to claim 1, wherein the support material is formed in advance. 請求項1に記載の触媒組成物であって、さらに以下:
約12wt%と約30%との間のCo;
約0.5wt%と約2wt%との間のCa、Sc、Ba、La、およびHfからなる群より選択される第1の添加剤;
約0.03wt%と約0.3wt%との間の、Ru、Rh、Pd、Re、Ir、およびPtからなる群より選択される第2の添加剤、
を含む、触媒組成物。
The catalyst composition of claim 1, further comprising:
Between about 12 wt% and about 30% Co;
A first additive selected from the group consisting of between about 0.5 wt% and about 2 wt% Ca, Sc, Ba, La, and Hf;
A second additive selected from the group consisting of Ru, Rh, Pd, Re, Ir, and Pt between about 0.03 wt% and about 0.3 wt%;
A catalyst composition comprising:
請求項1に記載の触媒組成物であって、さらに以下:
約12wt%と約30%との間のCo;
約0.5wt%と約2wt%との間のLa;および
約0.03wt%と約0.3wt%との間のRu、
を含む、触媒組成物。
The catalyst composition of claim 1, further comprising:
Between about 12 wt% and about 30% Co;
La between about 0.5 wt% and about 2 wt%; and Ru between about 0.03 wt% and about 0.3 wt%,
A catalyst composition comprising:
触媒組成物であって、以下:
担体表面積1nm当たり約0.1個〜約10.6個のSiが上に堆積された担体材料であって、ここで、約10wt%未満のケイ素がポリマー形態である、担体、
を含む、触媒組成物。
A catalyst composition comprising:
A support material having about 0.1 to about 10.6 Si deposited thereon per 1 nm 2 of support surface, wherein less than about 10 wt% silicon is in polymeric form,
A catalyst composition comprising:
請求項11に記載の触媒組成物であって、前記ケイ素が、約0.55 Si/nmと約5.0 Si/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積されている、触媒組成物。 12. The catalyst composition of claim 11, wherein the silicon is deposited on a support material at a concentration between about 0.55 Si / nm 2 and about 5.0 Si / nm 2. Composition. 請求項11に記載の触媒組成物であって、前記ケイ素が、約0.7 Si/nmと約3.5 Si/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積されている、触媒組成物。 12. The catalyst composition of claim 11, wherein the silicon is deposited on a support material at a concentration between about 0.7 Si / nm 2 and about 3.5 Si / nm 2. Composition. 請求項11に記載の触媒組成物であって、前記担体材料が、γアルミナ、ηアルミナ、θアルミナ、δアルミナ、ρアルミナ、アナターゼチタニア、ルチルチタニア、マグネシア、ジルコニア、III族、IV族、V族、VI族、およびVIII族の元素の耐火性酸化物ならびにこれらの混合物からなる群から選択される、触媒組成物。 The catalyst composition according to claim 11, wherein the carrier material is γ alumina, η alumina, θ alumina, δ alumina, ρ alumina, anatase titania, rutile titania, magnesia, zirconia, group III, group IV, V A catalyst composition selected from the group consisting of refractory oxides of elements of Groups III, VI and VIII and mixtures thereof. 請求項14に記載の触媒組成物であって、前記担体材料が、集合したγアルミナである、触媒組成物。 The catalyst composition according to claim 14, wherein the support material is aggregated γ-alumina. 請求項14に記載の触媒組成物であって、前記担体材料が、アルミナ結合チタニアである、触媒組成物。 15. The catalyst composition according to claim 14, wherein the support material is alumina bonded titania. 請求項10に記載の触媒組成物であって、約5wt%未満のケイ素がポリマー形態である、触媒組成物。 11. The catalyst composition of claim 10, wherein less than about 5 wt% silicon is in polymer form. 請求項10に記載の触媒組成物であって、約2.5wt%未満のケイ素がポリマー形態である、触媒組成物。 11. The catalyst composition of claim 10, wherein less than about 2.5 wt% silicon is in polymer form. 請求項10に記載の触媒組成物であって、前記触媒が、再生されている、触媒組成物。 The catalyst composition according to claim 10, wherein the catalyst is regenerated. 請求項10に記載の触媒組成物であって、前記担体材料が、予め形成されている、触媒組成物。 The catalyst composition according to claim 10, wherein the support material is formed in advance. 請求項10に記載の触媒組成物であって、さらに以下:
約12wt%と約30%との間のCo;
約0.5wt%と約2wt%との間のCa、Sc、Ba、La、およびHfからなる群より選択される第1の添加剤;
約0.03wt%と約0.3wt%との間の、Ru、Rh、Pd、Re、Ir、およびPtからなる群より選択される第2の添加剤、
を含む、触媒組成物。
The catalyst composition according to claim 10, further comprising:
Between about 12 wt% and about 30% Co;
A first additive selected from the group consisting of between about 0.5 wt% and about 2 wt% Ca, Sc, Ba, La, and Hf;
A second additive selected from the group consisting of Ru, Rh, Pd, Re, Ir, and Pt between about 0.03 wt% and about 0.3 wt%;
A catalyst composition comprising:
請求項10に記載の触媒組成物であって、さらに以下:
約12wt%と約30%との間のCo;
約0.5wt%と約2wt%との間のLa;および
約0.03wt%と約0.3wt%との間のRu、
を含む、触媒組成物。
The catalyst composition according to claim 10, further comprising:
Between about 12 wt% and about 30% Co;
La between about 0.5 wt% and about 2 wt%; and Ru between about 0.03 wt% and about 0.3 wt%,
A catalyst composition comprising:
触媒担体を処理する方法であって、以下:担体材料を、一ケイ酸を含む摩滅抑制組成物と接触させて、それによって処理された触媒担体を提供する工程を包含する、方法。 A method of treating a catalyst support, comprising: contacting a support material with an anti-wear composition comprising monosilicic acid to provide a treated catalyst support thereby. 請求項23に記載の方法であって、前記処理された触媒担体が、約0.1 Si原子/nmと約10.60 Si原子/nmの間の表面濃度を有する、方法。 24. The method of claim 23, wherein the treated catalyst support has a surface concentration between about 0.1 Si atoms / nm < 2 > and about 10.60 Si atoms / nm < 2 >. 請求項23に記載の方法であって、前記摩滅抑制組成物が、約0.02重量%と約5.4重量%の間のSiを含む、方法。 24. The method of claim 23, wherein the anti-wear composition comprises between about 0.02% and about 5.4% Si by weight. 請求項23に記載の方法であって、前記摩滅抑制組成物が、約0.2重量%と約5.4重量%の間のSiを含む、方法。 24. The method of claim 23, wherein the anti-wear composition comprises between about 0.2% and about 5.4% Si by weight. 請求項23に記載の方法であって、前記滅抑制組成物が、シリケートと水を酸性条件下で接触させることによって調製される、方法。 24. The method of claim 23, wherein the anti-determination composition is prepared by contacting silicate and water under acidic conditions. 請求項27に記載の方法であって、前記シリケートが、一ケイ酸を含む、方法。 28. The method of claim 27, wherein the silicate comprises monosilicic acid. 請求項28に記載の方法であって、前記一ケイ酸が、テトラエトキシシランと水を酸性条件下で接触させることによって調製される、方法。 30. The method of claim 28, wherein the monosilicic acid is prepared by contacting tetraethoxysilane and water under acidic conditions. 請求項27に記載の方法であって、前記シリケートが、オルトケイ酸ナトリウムまたはメタケイ酸ナトリウムであり、pHが、約0℃〜約5℃の範囲の温度で約1.5〜約3.5の範囲である、方法。 28. The method of claim 27, wherein the silicate is sodium orthosilicate or sodium metasilicate and has a pH of about 1.5 to about 3.5 at a temperature in the range of about 0C to about 5C. The method that is the range. 請求項27に記載の方法であって、前記摩滅抑制組成物が、約0℃〜約95℃の範囲の温度で触媒担体に添加される、方法。 28. The method of claim 27, wherein the anti-wear composition is added to the catalyst support at a temperature in the range of about 0 ° C to about 95 ° C. 請求項27に記載の方法であって、前記温度が、約0℃〜約10℃の範囲である、方法。 28. The method of claim 27, wherein the temperature ranges from about 0 ° C to about 10 ° C. 請求項27に記載の方法であって、前記摩滅抑制組成物が、多ケイ酸種を含み、ここで、一ケイ酸濃度が、三ケイ酸およびケイ酸のより高次のポリマーの濃度よりも、大きい、方法。 28. The method of claim 27, wherein the anti-wear composition comprises a polysilicic acid species, wherein the monosilicic acid concentration is greater than the concentration of higher order polymers of trisilicic acid and silicic acid. Big, way. 請求項28に記載の方法であって、前記一ケイ酸が、摩滅抑制組成物中の主要なケイ酸種である、方法。 30. The method of claim 28, wherein the monosilicic acid is the primary silicic acid species in the antiwear composition. 請求項23に記載の方法であって、前記担体材料が予め形成されている、方法。 24. A method according to claim 23, wherein the carrier material is preformed. Fischer−Tropschプロセスにおける使用に適した触媒組成物であって、以下のものの混合物または反応生成物を含有する、触媒組成物:
担体材料を、一ケイ酸を含む摩滅抑制組成物と接触させることによって調製される、摩滅耐性担体;
コバルト;
Ca、Sc、Ba、La、Hf、およびこれらの組合せからなる群より選択される改変剤;ならびに
Ru、Rh、Pd、Re、Ir、Pt、およびこれらの組合せからなる群より選択される、少なくとも一種の活性化剤。
A catalyst composition suitable for use in a Fischer-Tropsch process, comprising a mixture or reaction product of:
An abrasion resistant carrier prepared by contacting the carrier material with an antiwear composition comprising monosilicic acid;
cobalt;
A modifying agent selected from the group consisting of Ca, Sc, Ba, La, Hf, and combinations thereof; and at least selected from the group consisting of Ru, Rh, Pd, Re, Ir, Pt, and combinations thereof, A kind of activator.
請求項36に記載の触媒組成物であって、該組成物が、代表的なFischer−Tropsch反応条件下で、約20μm未満の直径を有する粒子を実質的に含まない、触媒組成物。 40. The catalyst composition of claim 36, wherein the composition is substantially free of particles having a diameter of less than about 20 [mu] m under typical Fischer-Tropsch reaction conditions. 請求項36に記載の触媒組成物であって、前記担体材料が、III族、IV族、V族、VI族、およびVIII族の耐火性酸化物ならびにこれらの混合物からなる群から選択される、触媒組成物。 37. The catalyst composition of claim 36, wherein the support material is selected from the group consisting of Group III, Group IV, Group V, Group VI, and Group VIII refractory oxides and mixtures thereof. Catalyst composition. 請求項36に記載の触媒組成物であって、前記担体材料が、集合したγアルミナを含む、触媒組成物。 37. The catalyst composition of claim 36, wherein the support material comprises aggregated gamma alumina. 請求項36に記載の触媒組成物であって、前記第1の遷移金属がコバルトであり、そして前記第2の遷移金属がルテニウムである、触媒組成物。 37. The catalyst composition of claim 36, wherein the first transition metal is cobalt and the second transition metal is ruthenium. 請求項36に記載の触媒組成物であって、前記担体材料が予め形成されている、触媒組成物。 37. A catalyst composition according to claim 36, wherein the support material is preformed. Fischer−Tropsch生成物であって、以下:
パラフィン蝋;および
約50ppm未満の約20nm未満の直径を有するγアルミナ粒子であって、ここで、γアルミナ粒子の濃度は、一次濾過に続いて決定されている、γアルミナ粒子、
を含む、Fischer−Tropsch生成物。
Fischer-Tropsch product comprising:
Paraffin wax; and gamma alumina particles having a diameter of less than about 20 nm of less than about 50 ppm, wherein the concentration of gamma alumina particles is determined following primary filtration,
Fischer-Tropsch product comprising
請求項42に記載のFischer−Tropsch生成物であって、該Fischer−Tropsch生成物が、再生されたFischer−Tropsch触媒を使用して作製されている、Fischer−Tropsch生成物。 43. A Fischer-Tropsch product according to claim 42, wherein the Fischer-Tropsch product is made using a regenerated Fischer-Tropsch catalyst. 触媒の摩滅の発生およびひどさを減少させるための方法であって、該方法が、以下の工程:
触媒担体表面上に、担体表面積1nm当たり約0.1個〜約10.6個のSiを堆積する工程であって、ここで、該Si原子が、酸素原子を介して該担体表面に結合されている、工程、
を包含する、方法。
A method for reducing the occurrence and severity of catalyst attrition comprising the following steps:
Depositing about 0.1 to about 10.6 Si per 1 nm 2 of support surface area on the catalyst support surface, wherein the Si atoms bind to the support surface via oxygen atoms The process,
Including the method.
請求項44に記載の方法であって、前記ケイ素が、約0.55 Si/nmと約5.0 Si/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積されている、方法。 45. The method of claim 44, wherein the silicon is deposited on a support material at a concentration between about 0.55 Si / nm 2 and about 5.0 Si / nm 2 . 請求項44に記載の方法であって、前記ケイ素が、約0.7 Si/nmと約3.5 Si/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積されている、方法。 45. The method of claim 44, wherein the silicon is deposited on a support material at a concentration between about 0.7 Si / nm 2 and about 3.5 Si / nm 2 . 請求項44に記載の方法であって、前記担体材料が、γアルミナ、ηアルミナ、θアルミナ、δアルミナ、ρアルミナ、アナターゼチタニア、ルチルチタニア、マグネシア、ジルコニア、III族、IV族、V族、VI族、およびVIII族の元素の耐火性酸化物ならびにこれらの混合物からなる群から選択される、方法。 45. The method of claim 44, wherein the carrier material is γ alumina, η alumina, θ alumina, δ alumina, ρ alumina, anatase titania, rutile titania, magnesia, zirconia, group III, group IV, group V, A process selected from the group consisting of refractory oxides of Group VI and Group VIII elements and mixtures thereof. 請求項47に記載の方法であって、前記担体材料が、集合したγアルミナである、方法。 48. The method of claim 47, wherein the support material is aggregated gamma alumina. 請求項47に記載の方法であって、前記担体材料が、アルミナ結合チタニアである、方法。 48. The method of claim 47, wherein the support material is alumina bonded titania. 触媒の摩滅の発生およびひどさを減少させるための方法であって、該方法が、以下の工程:
触媒担体表面上に、担体表面積1nm当たり約0.1個〜約10.6個のSiを堆積する工程であって、ここで、約10wt%未満のケイ素がポリマー形態である、工程、
を包含する、方法。
A method for reducing the occurrence and severity of catalyst attrition comprising the following steps:
Depositing about 0.1 to about 10.6 Si per nm 2 of support surface area on the catalyst support surface, wherein less than about 10 wt% silicon is in polymer form,
Including the method.
請求項50に記載の方法であって、前記ケイ素が、約0.55 Si/nmと約5.0 Si/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積されている、方法。 51. The method of claim 50, wherein the silicon is deposited on a support material at a concentration between about 0.55 Si / nm 2 and about 5.0 Si / nm 2 . 請求項50に記載の方法であって、前記ケイ素が、約0.7 Si/nmと約3.5 Si/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積されている、方法。 51. The method of claim 50, wherein the silicon is deposited on a support material at a concentration between about 0.7 Si / nm 2 and about 3.5 Si / nm 2 . 請求項50に記載の方法であって、前記担体材料が、γアルミナ、ηアルミナ、θアルミナ、δアルミナ、ρアルミナ、アナターゼチタニア、ルチルチタニア、マグネシア、ジルコニア、III族、IV族、V族、VI族、およびVIII族の元素の耐火性酸化物ならびにこれらの混合物からなる群から選択される、方法。 51. The method of claim 50, wherein the carrier material is γ alumina, η alumina, θ alumina, δ alumina, ρ alumina, anatase titania, rutile titania, magnesia, zirconia, group III, group IV, group V, A process selected from the group consisting of refractory oxides of Group VI and Group VIII elements and mixtures thereof. 請求項53に記載の方法であって、前記担体材料が、集合したγアルミナである、方法。 54. The method of claim 53, wherein the support material is aggregated gamma alumina. 請求項53に記載の方法であって、前記担体材料が、アルミナ結合チタニアである、方法。 54. The method of claim 53, wherein the support material is alumina bonded titania. 請求項50に記載の方法であって、約5wt%未満のケイ素が、ポリマー形態で存在する、方法。 51. The method of claim 50, wherein less than about 5 wt% silicon is present in polymeric form. 請求項50に記載の方法であって、約2.5wt%未満のケイ素が、ポリマー形態で存在する、方法。 51. The method of claim 50, wherein less than about 2.5 wt% silicon is present in polymeric form. 触媒担体材料脱集合の発生およびひどさを減少させるための方法であって、該方法が、以下の工程:
触媒担体表面上に、担体表面積1nm当たり約0.1個〜約10.6個のSiを堆積する工程であって、ここで、該Si原子が、酸素原子を介して該担体表面に結合されている、工程、
を包含する、方法。
A method for reducing the occurrence and severity of catalyst support material disassembly comprising the following steps:
Depositing about 0.1 to about 10.6 Si per 1 nm 2 of support surface area on the catalyst support surface, wherein the Si atoms bind to the support surface via oxygen atoms The process,
Including the method.
請求項58に記載の方法であって、前記ケイ素が、約0.55 Si/nmと約5.0 Si/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積されている、方法。 59. The method of claim 58, wherein the silicon is deposited on a support material at a concentration between about 0.55 Si / nm 2 and about 5.0 Si / nm 2 . 請求項58に記載の方法であって、前記ケイ素が、約0.7 Si/nmと約3.5 Si/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積されている、方法。 59. The method of claim 58, wherein the silicon is deposited on a support material at a concentration between about 0.7 Si / nm 2 and about 3.5 Si / nm 2 . 請求項58に記載の方法であって、前記担体材料が、γアルミナ、ηアルミナ、θアルミナ、δアルミナ、ρアルミナ、アナターゼチタニア、ルチルチタニア、マグネシア、ジルコニア、III族、IV族、V族、VI族、およびVIII族の元素の耐火性酸化物ならびにこれらの混合物からなる群から選択される、方法。 59. The method of claim 58, wherein the carrier material is γ alumina, η alumina, θ alumina, δ alumina, ρ alumina, anatase titania, rutile titania, magnesia, zirconia, group III, group IV, group V, A process selected from the group consisting of refractory oxides of Group VI and Group VIII elements and mixtures thereof. 請求項61に記載の方法であって、前記担体材料が、集合したγアルミナである、方法。 62. The method of claim 61, wherein the support material is aggregated gamma alumina. 請求項61に記載の方法であって、前記担体材料が、アルミナ結合チタニアである、方法。 62. The method of claim 61, wherein the support material is alumina bonded titania. 触媒担体材料脱集合の発生およびひどさを減少させるための方法であって、該方法が、以下の工程:
触媒担体表面上に、担体表面積1nm当たり約0.1個〜約10.6個のSiを堆積する工程であって、ここで、10wt%未満のケイ素がポリマー形態である、工程、
を包含する、方法。
A method for reducing the occurrence and severity of catalyst support material disassembly comprising the following steps:
Depositing about 0.1 to about 10.6 Si per nm 2 of support surface area on the catalyst support surface, wherein less than 10 wt% silicon is in polymer form,
Including the method.
請求項64に記載の方法であって、前記ケイ素が、約0.55 Si/nmと約5.0 Si/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積されている、方法。 65. The method of claim 64, wherein the silicon is deposited on a support material at a concentration between about 0.55 Si / nm 2 and about 5.0 Si / nm 2 . 請求項64に記載の方法であって、前記ケイ素が、約0.7 Si/nmと約3.5 Si/nmとの間の濃度で担体材料上に堆積されている、方法。 65. The method of claim 64, wherein the silicon is deposited on a support material at a concentration between about 0.7 Si / nm 2 and about 3.5 Si / nm 2 . 請求項64に記載の方法であって、前記担体材料が、γアルミナ、ηアルミナ、θアルミナ、δアルミナ、ρアルミナ、アナターゼチタニア、ルチルチタニア、マグネシア、ジルコニア、III族、IV族、V族、VI族、およびVIII族の元素の耐火性酸化物ならびにこれらの混合物からなる群から選択される、方法。 65. The method of claim 64, wherein the support material is γ alumina, η alumina, θ alumina, δ alumina, ρ alumina, anatase titania, rutile titania, magnesia, zirconia, group III, group IV, group V, A process selected from the group consisting of refractory oxides of Group VI and Group VIII elements and mixtures thereof. 請求項67に記載の方法であって、前記担体材料が、集合したγアルミナである、方法。 68. The method of claim 67, wherein the support material is aggregated gamma alumina. 請求項67に記載の方法であって、前記担体材料が、アルミナ結合チタニアである、方法。 68. The method of claim 67, wherein the support material is alumina bonded titania. 請求項64に記載の方法であって、約5wt%未満のケイ素が、ポリマー形態で存在する、方法。 65. The method of claim 64, wherein less than about 5 wt% silicon is present in polymeric form. 請求項64に記載の方法であって、約2.5wt%未満のケイ素が、ポリマー形態で存在する、方法。 65. The method of claim 64, wherein less than about 2.5 wt% silicon is present in polymer form.
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